Компресор для холодильника: типи і принцип роботи

Холодильний апарат можна розділити на три великі частини. Це такі як випарник, конденсатор і компресора. Всі три частини пов'язані між собою. Система роботи має замкнутий характер. Основне призначення компресора забезпечувати потрібну температуру в камерах холодильника. Як газу застосовується холодоагент.

Принцип роботи і типи

Компресор в холодильнику призначений для підтримки холоду, вірніше, для циркуляції охолоджуючого речовини по системі капілярних трубок і радіатора решітці холодильника, конденсатора.

Для того щоб зрозуміти яку роль в холодильнику грає компресор, потрібно представляти як відбувається процес заморозки.

Компресор, який представляє собою мотор, відкачує пари холодоагенту з випарника, а після направляє їх в конденсатор. У ньому пари охолоджуються і починається процес конденсації. Перебуваючи в зрідженому стані холодоагент через трубки і фільтр, призначений для осушення, потрапляє в випарник. Там, через різницю тиску, відбувається закипання речовини, енергія для кипіння надходить від випарника, і повітря в камері охолоджується. Холодоагент знову змінює фазовий стан, переходить в газ. Процес знову повторюється.

Компресорні установки поділяють на типи:

Кожен вид має свої переваги і недоліки. Динамічні використовують в своїй роботі вентилятори, з їх допомогою і відбувається нагнітання хладагента. Поршневий заснований на принципі роботи такому ж, як в одноциліндрових двигунах внутрішнього згоряння, має двигун і вал. Ротативних містить в конструкції котиться ротор, розташований в циліндрі корпусу ексцентрично.

динамічні компресори

Поділяються на два класи за типом вентиляторів: осьові і відцентрові. Перші використовують те, що стиснення холодоагенту відбувається згодом зміни його швидкості між лопатками ротора і направляючого пристрою. При цьому рух холодоагенту здійснюється в напрямку осі ротора. У другому типі на стороні подачі виникає розрядження, газ подається на лопатки робочого колеса. При його обертанні охолоджуючу речовину відкидається, під впливом відцентрової сили, до зовнішньому радіусу. На виході з колеса газ прямує в дифузор, де швидкість його падає, а тиск збільшується.

Класифікація їх здійснюється за такими ознаками:

• За кінцевому тиску. Тиск, що створюється потоком газу.
• За кількістю ступенів стиснення. Одноступінчаті і багатоступінчасті.
• По виду приводу. Турбінний або електричний.

Динамічні компресори характеризуються нескладної конструкцією, довговічністю в роботі, зручністю у використанні. Пристрій має невеликі габарити і вага. Головний недолік полягає в невисокому КПД, що особливо проявляється, при невеликій продуктивності і високому тиску накачування. У такій конструкції неможливо отримати великий коефіцієнт стиснення, а значить і створити високий тиск.

поршневі компресори

Компресори такого типу є зворотно-поступальними. Компресія створюється за рахунок зменшення обсягу охолоджуючого газу при пересуванні поршня в циліндрі. Розрізняють їх за такими ознаками:

• Використовують кривошипно-шатунний привід або лінійний механізм.
• За розташуванням циліндрів. Можуть бути виконані в вертикальному, горизонтальному або кутовому виконанні (прямокутному).
• За кількістю ступенів стиснення. Випускаються одно-, дво- і багатоступінчасті, в залежності від необхідності в обмеженні температури повітря, що нагнітається газу.

Мотор при запуску призводить в дію колінчастий вал в середині компресора. Здійснюючи зворотно-поступальні обертання, поршень своїми рухами викачує газ, з випарника переганяючи його в конденсатор.Використовуючи всмоктуючий клапан, холодоагент, потрапить в камеру при розрядження і виводиться назад при нагнітанні, під час зворотного ходу, утворюючи підвищений тиск газу. Таким чином, використовується непрямоточний поршень, Що складається з двох клапанів, припливного і витратного.

Застосовується й інша конструкція, вона є більш економною і простіше. В її основі лежить инверторная схема формування імпульсів. Такий виріб являє шток з поршнем на кінці, що знаходиться всередині котушки. При подачі змінного струму виникає магнітне поле, і система під його дією починає рухатися.

Сучасні пристрої цього типу не використовують мастило, ущільнення поршнів виконується за допомогою поршневих кілець.

Поршневого типу компресори одні з перших, які застосовувалися в холодильниках. Відрізняються вони хорошою надійністю, можуть працювати в великому діапазоні напруг. Недолік в шумі і виникненні вібрації під час запуску / зупинки двигуна.

ротаційні компресори

Використовується система, що складається з двох роторів ведучого і веденого. Обертаючись назустріч один одному, і стикаючись по всій довжині, створюється тиск газу. Пристрій виконаний так, що між роторами і корпусом немає зазорів, порції газу, утворені збірними камерами розходяться в різні боки і легко захоплюються двома валами. Холодоагент, потрапляючи в камери при зменшенні їх об'єму, стискається, а після перенаправляється, через спеціальний отвір малого діаметру, в конденсатор. Особливість в тому, що один з роторів приймає на себе більшу частину порції, в співвідношенні 4 до 6.

Перевагою такого виконання є високий ККД, а через те, що швидкість обертання роторів не залежить від тиску, забезпечується стійкий стан. Вібрація і шум практично відсутні. Так як ротори стикаються без зазорів, а між ними знаходиться масло, то тертя відсутнє і висока швидкість обертання не потрібна. Це призводить до низького значення споживання потужності. Масло, за рахунок поверхневого натягу, утворює пробку між робочими частинами та корпусом, що призводить до підвищення тиску.

Використання двох роторів на одному валу виправдовується підвищенням надійності і ефективності. Залишаючись незмінним за принципом роботи, сама конструкція може мати різні варіації. Розташування на роторі додатково двох пластин привело до можливості отримати більший тиск, але привело до збільшення тертя і ускладнення конструкції.

У деяких моделях використовується хитний ротор. Це викликано тим, що останнім часом почали застосовувати новий тип холодоагенту. Раніше, охолоджуючий газ за рахунок вмісту в своєму складі хлору, утворював додаткову захисну феро-хлоридну плівку. Ця плівка не тільки зменшувала тертя, але і знижувала можливість появи корозії. Одночасно з цим застосування нових холодоагентів призвело до втрати тиску, через втрати під час перетікання газу між ротором і циліндром корпусу, А також циліндром і торцем пластинки. Для зменшення втрат на терті і перетікання, пластина з ротором виконується однією деталлю.

Порівняння лінійних і інверторних типів

По режиму роботи компресори поділяються на лінійні і інверторні. В даний час все більше холодильних установок випускаються з інверторним компресором. Лінійні пристрої працюють в режимі циклічного включення і відключення. Після того як холодильник включили в мережу, датчик, розташований в його камері, визначає температуру порівнюючи із заданою. Компресор включається і починається процес охолодження. Після досягнення необхідного значення компресор відключається, а датчик продовжує стежити за температурою. Як тільки вона підвищується, і виходить із заданого діапазону, компресор запускається знову.

Інверторні пристрої працюють за іншим принципом.Після включення агрегату і досягнення в камері потрібної температури, він не вимикається, а зменшує обертів, підтримуючи температурний режим постійним. У інверторному компресорі немає мотора з обертовим ротором. Компресор здійснює його роботу сам: поршень виробляє руху під дією електромагнітного поля.

Головний недолік лінійних компресорів підвищене навантаження на електричну мережу, що призводить до стрибків напруги і підвищене енергоспоживання, в порівнянні з інверторними агрегатами. Шум від інверторного компресора мінімальний, проте, він досить чутливий до якості живильної мережі. Тому при поганій електричної лінії рекомендується використовувати його спільно зі стабілізатором напруги. За ціною лінійні пристрої дешевше, але не слід забувати про енергоспоживання.

двохкомпресорний холодильник

У сучасних моделях стали встановлювати відразу дві компресорні установки. Один компресор застосовується як в однокамерних, так і двокамерних агрегатах, в той час як два тільки в двокамерних.

Виробники моделей повідомляють, що застосування двох пристроїв дозволить знизити споживання електроенергії, через роздільного управління температурою як в морозильній камері, так і в основний. Крім того, експлуатаційних термін служби таких моделей вищий, т. К. Кожен компресор запускається тільки тоді, коли потрібно знизити температуру в своїй камері.

При виході з ладу компресора доведеться купувати новий. При цьому необхідно буде шукати однотипний. Основними параметрами його є потужність, тип холодоагенту і наявність пускового реле.