Несмотря на то что в наши дни моделей холодильников очень много, все они имеют однообразную структуру и наделены аналогичным функционалом. Львиную долю работы выполняет компрессор: сжимает и перемещает пары хладагента (фреона) до конденсатора, где они превращаются в жидкость, а дальше — в испарителе — эта жидкость закипает и становится газом.
Таким способом происходит охлаждение окружающего пространства, и этот цикл никогда не прекращается и не останавливается, пока идёт подача электроэнергии. Давайте детальнее рассмотрим образование холода, разобравшись в устройстве компрессора современных холодильников.
Типы оборудования
Хотя сегодня рынок предлагает множество различных моделей холодильного оборудования, их конструкция довольно однотипна. Ниже приведена полная классификация возможного устройства компрессоров современных холодильников.
Динамические конструкции представляют центробежные и осевые компрессоры.
Объёмные конструкции состоят из компрессоров также двух видов: поршневых (поступательных и с коленчатым валом) и ротативных (однороторных и двухроторных).
При всём разнообразии компрессоров в современных холодильниках используются обычно поршневые и осевые
Если с двухроторными всё просто, то однородные подразделяются на такие виды:
Несмотря на разнообразие типов оборудования чаще всего устройство компрессора современного холодильника использует поршневой или осевой принцип работы.
Конструкции динамические
Здесь основную работу выполняет вентилятор и его лопасти. В одном случае создаётся давление, которое направляется в нужную сторону. Во втором задействован принцип центробежной силы, благодаря чему тела стремятся покинуть свою орбиту, двигаясь не по кругу, а по прямой.
Устройство динамических компрессоров холодильников имеет фактически только один недостаток: они не способны выдавать коэффициенты сжатия больших размеров. Но их неоспоримым плюсом является простота, надёжность и долговечность конструкции.
Разборка компрессора требует определённого уровня знаний и навыков
Конструкции объёмные поршневые
В данном случае устройство компрессора современного холодильника основано на принципах, которые применены в одноцилиндровых двигателях внутреннего сгорания. В одном варианте используется коленчатый вал, а приводит его в действие расположенный рядом электродвигатель.
А вот если формирование импульсов проводится по инверторной схеме, шток с поршнем располагается в середине катушки, обмотанной проволокой. Электрический ток заставляет эту систему производить поступательные движения, за счёт чего и осуществляется функционирование холодильного оборудования.
Устройство поршневых компрессоров холодильников, использующих принцип непрямоточного расположения поршней, широко используется в наше время, так как не имеет существенных недостатков. Это выгодно как производителям подобной продукции, так и ее потребителям.
Конструкции объёмные ротативные
Устройство компрессоров современных холодильников часто основано на использовании двухроторного принципа. Есть неравнозначные винтовые спиральные лопасти, ведущий ротор имеет несколько выступов со скругленными вершинами, а оба вала расположены в составном цилиндрическом корпусе. Конструкция устроена так, что они соприкасаются на протяжении всей длины, а вращение осуществляется навстречу друг другу.
Отверстия для забора и вывода фреона располагаются с противоположных сторон — по диагонали. Хладагент поступает в начале расположения роторов сверху корпуса, а сжатый газ уходит снизу — в конце спиралей.
Устройство объёмных ротативных компрессоров холодильника сделано так, что между роторными спиралями и корпусом нет зазора. При этом во время вращения порции воздуха, формируемые заборной камерой, расходятся в противоположные стороны, что приводит к их лёгкому захвату обоими валами.
Разные типы компрессоров подходят для разных условий использования
Конструктивная особенность в том, что на один ротор приходится на 50 % больше нагрузки, чем на второй: 4 против 6 порций воздуха. Вращение лопастей в итоге приводит к сжатию (ударному давлению) хладагента и выбросу его наружу. Достичь таких же показателей в других случаях проблематично.
Ещё одним важным фактором, увеличивающим популярность ротативной технологии, является высокий КПД процесса. Поскольку полости роторов прилегают друг к другу герметично, а масло, находящееся между валами, уменьшает силу трения, между корпусом и спиралями благодаря поверхностному натяжению создаётся пробка.
После выполнения таких условий контролировать давление внутри системы становится довольно легко, а, значит, можно снижать скорость вращения лопастей и уменьшать потребляемую мощность. Кроме того, в такой ситуации не составит труда понизить технологические требования к качеству изготовления отдельных деталей и сборке в целом.
Преимущества роторных винтовых конструкций над поршневыми
Винтовое роторное устройство имеет два винтовых ротора, один из которых соединяется с двигателем. Сфера применения таких агрегатов достаточно широка благодаря высокой надёжности, экономичности и нетребовательности к материалам изготовления.
Итак, сильные стороны роторных винтовых конструкций:
Справедливости ради нужно отметить и недостаток, свойственный винтовым роторным компрессорам: относительно небольшой КПД, если фреон будет переходить из одного состояния в другое внутри корпуса. Проблема легко решается увеличением мощности, хотя при этом возрастает и расход электроэнергии.
Принцип работы современного компрессора на видео
Поскольку практически каждый вид компрессора холодильника имеет свои конструктивные особенности, определить победителя одновременно по всем параметрам невозможно. Нужно знать условия, в которых будет работать оборудование, и соотносить выгоду от полученных функциональных возможностей с затратами на использование выбранного технологического процесса.
Источник: tehznatok.com