Cách thức hoạt động của tủ lạnh: cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại tủ lạnh chính

Sự hiểu biết rõ ràng về thiết bị và các quá trình xảy ra bên trong bộ phận làm lạnh giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Không khó để hiểu nguyên lý hoạt động của tủ lạnh.Trong bất kỳ mô hình nào, nó bao gồm việc hình thành một môi trường lạnh bằng cách hấp thụ nhiệt ở bên trong vật thể và sau đó loại bỏ nó ra bên ngoài thiết bị.

Bạn sẽ tìm hiểu mọi thứ về cách hoạt động của tủ lạnh với các nguyên lý hoạt động khác nhau từ bài viết chúng tôi đã trình bày. Chúng ta sẽ nói về các tính năng của thiết bị và các quy tắc hoạt động liên quan đến nó. Lời khuyên của chúng tôi sẽ giúp bảo vệ máy làm lạnh khỏi những hỏng hóc sớm và giúp bạn không phải sửa chữa.

Nguyên lý hoạt động của các loại tủ lạnh chính

Thiết bị điện lạnh được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực hoạt động. Bạn không thể thiếu nó trong cuộc sống hàng ngày và không thể tưởng tượng được công việc toàn diện của các xưởng sản xuất tại các doanh nghiệp, sàn giao dịch, cơ sở cung cấp dịch vụ ăn uống công cộng.

Tùy thuộc vào mục đích dự định và lĩnh vực ứng dụng, có một số loại thiết bị chính: hấp thụ, xoáy, nhiệt điện và máy nén.

Loại máy nén là loại phổ biến nhất, vì vậy chúng ta sẽ xem xét nó chi tiết hơn trong phần tiếp theo. Bây giờ hãy phác thảo những điểm khác biệt chính giữa cả 4 thiết kế.

Chức năng của công nghệ hấp thụ

Trong hệ thống lắp đặt kiểu hấp thụ, hai chất lưu thông - chất làm lạnh và chất hấp thụ. Các chức năng của chất làm lạnh thường được thực hiện bằng amoniac, ít thường xuyên hơn - dung dịch axetylen, metanol, freon hoặc lithium bromide.

Chất hấp thụ là chất lỏng có khả năng hấp thụ đủ. Đây có thể là axit sulfuric, nước, v.v.

Toàn bộ hoạt động của thiết bị dựa trên nguyên tắc hấp thụ, ngụ ý sự hấp thụ của chất này bởi chất khác. Thiết kế bao gồm một số bộ phận chính - thiết bị bay hơi, thiết bị hấp thụ, thiết bị ngưng tụ, van điều khiển, máy phát điện, máy bơm

Các phần tử của hệ thống được kết nối bằng các ống, với sự trợ giúp của nó tạo thành một mạch kín duy nhất. Việc làm mát các buồng xảy ra do năng lượng nhiệt.

Quá trình này được thực hiện như sau:

• chất làm lạnh hòa tan trong chất lỏng xâm nhập vào thiết bị bay hơi;
• hơi amoniac sôi ở 33 độ thoát ra khỏi dung dịch đậm đặc, làm nguội vật;
• chất đi vào chất hấp thụ, tại đó nó lại được chất hấp thụ hấp thụ;
• máy bơm bơm dung dịch vào máy phát điện được làm nóng bằng nguồn nhiệt cụ thể;
• chất sôi và hơi amoniac thoát ra đi vào bình ngưng;
• chất làm lạnh nguội đi và chuyển thành chất lỏng;
• chất lỏng làm việc đi qua van điều khiển, được nén và đưa đến thiết bị bay hơi.

Kết quả là amoniac tuần hoàn trong một mạch kín lấy nhiệt từ buồng làm mát và đi vào thiết bị bay hơi. Và nó giải phóng nó ra môi trường bên ngoài khi ở trong tụ điện. Các vòng lặp chơi liên tục.

Vì không thể tắt thiết bị nên nó không tiết kiệm lắm và tăng mức tiêu thụ năng lượng. Nếu thiết bị đó bị lỗi thì rất có thể sẽ không thể sửa chữa được.

Sự phụ thuộc của thiết bị hấp thụ vào sự thay đổi điện áp, dòng điện và các thông số khác của mạng điện là rất nhỏ. Kích thước nhỏ gọn giúp bạn dễ dàng lắp đặt chúng ở bất kỳ khu vực thuận tiện nào

Không có các yếu tố chuyển động hoặc cọ xát cồng kềnh trong thiết kế của thiết bị nên chúng có độ ồn thấp. Các thiết bị này phù hợp với các tòa nhà có mạng lưới điện chịu tải cao điểm liên tục và những nơi không có nguồn điện liên tục.

Nguyên lý hấp thụ được thực hiện trong các thiết bị làm lạnh công nghiệp, tủ lạnh nhỏ cho ô tô và mặt bằng văn phòng. Đôi khi nó được tìm thấy trong một số mô hình hộ gia đình chạy bằng khí đốt tự nhiên.

Nguyên lý hoạt động của mô hình nhiệt điện

Việc giảm nhiệt độ trong buồng của tủ lạnh nhiệt điện đạt được bằng cách sử dụng một hệ thống đặc biệt bơm nhiệt theo hiệu ứng Peltier. Nó liên quan đến sự hấp thụ nhiệt ở khu vực có hai dây dẫn khác nhau được kết nối khi có dòng điện đi qua nó.

Thiết kế của tủ lạnh bao gồm các phần tử nhiệt điện hình khối được làm bằng kim loại. Chúng được kết hợp bởi một mạch điện. Khi dòng điện di chuyển từ phần tử này sang phần tử khác, nhiệt cũng di chuyển theo.

Tấm nhôm hấp thụ nó từ ngăn bên trong và sau đó chuyển nó đến các bộ phận làm việc theo khối, từ đó chuyển hướng nó đến bộ ổn định. Ở đó, nhờ một chiếc quạt, nó bị ném ra ngoài. Đây là nguyên tắc di động tủ lạnh mini và túi có tác dụng làm mát.

Trong hầu hết các mẫu thiết bị làm lạnh nhiệt điện, khi chuyển đổi cực điện, bạn không chỉ có thể nhận được cái lạnh mà còn có thể nhận được nhiệt - lên tới 60 độ C. Chức năng này dùng để hâm nóng thức ăn

Thiết bị này được sử dụng trong cắm trại, trong lĩnh vực sắp xếp ô tô, du thuyền và thuyền máy và thường được lắp đặt trong các ngôi nhà nhỏ kiểu nông thôn và những nơi khác có thể cung cấp cho thiết bị nguồn điện 12 V.

Các sản phẩm nhiệt điện có cơ chế khẩn cấp đặc biệt để tắt chúng trong trường hợp các bộ phận làm việc quá nóng hoặc hệ thống thông gió bị hỏng.

Ưu điểm của phương pháp hoạt động này bao gồm độ tin cậy cao và độ ồn khá thấp trong quá trình vận hành thiết bị. Nhược điểm bao gồm chi phí cao và nhạy cảm với nhiệt độ bên ngoài.

Tính năng của thiết bị trên máy làm mát xoáy

Các thiết bị trong danh mục này có máy nén. Nó nén không khí, không khí sẽ giãn nở hơn nữa trong các bộ làm mát xoáy được lắp đặt. Vật nguội đi do sự giãn nở đột ngột của khí nén.

Thiết bị xoáy rất bền và an toàn: chúng không cần điện, không có bộ phận chuyển động và không chứa các hợp chất hóa học nguy hiểm trong hệ thống thiết kế bên trong

Phương pháp làm mát xoáy không được sử dụng rộng rãi mà chỉ giới hạn ở các mẫu thử nghiệm. Điều này là do mức tiêu thụ không khí cao, hoạt động rất ồn và khả năng làm mát tương đối thấp. Đôi khi các thiết bị được sử dụng trong các doanh nghiệp công nghiệp.

Tổng quan về công nghệ máy nén

Tủ lạnh máy nén là loại thiết bị phổ biến nhất trong cuộc sống hàng ngày. Chúng được tìm thấy ở hầu hết mọi nhà - chúng không tiêu tốn quá nhiều năng lượng và an toàn khi sử dụng. Những mẫu xe thành công nhất từ ​​​​các nhà sản xuất đáng tin cậy đã phục vụ chủ nhân của chúng trong hơn 10 năm. Chúng ta hãy xem cấu trúc của chúng và nguyên tắc hoạt động của chúng.

Đặc điểm của cấu trúc bên trong

Tủ lạnh gia dụng cổ điển là một chiếc tủ hướng thẳng đứng được trang bị một hoặc hai cửa. Thân của nó được làm bằng thép tấm cứng có độ dày khoảng 0,6 mm hoặc nhựa bền, giúp giảm trọng lượng của kết cấu đỡ.

Để niêm phong sản phẩm chất lượng cao, người ta sử dụng một loại bột nhão có hàm lượng nhựa vinyl clorua cao. Bề mặt được sơn lót và phủ men chất lượng cao từ súng phun. Trong sản xuất các ngăn kim loại bên trong, người ta sử dụng cái gọi là phương pháp dập, tủ nhựa được chế tạo bằng phương pháp đúc chân không.

Cửa của thiết bị bao gồm các tấm thép. Một miếng đệm cao su dày được chèn dọc theo các cạnh để ngăn không khí bên ngoài đi qua. Cửa chớp từ tính được tích hợp trong một số sửa đổi

Một lớp cách nhiệt phải được đặt giữa các bức tường bên trong và bên ngoài của sản phẩm, lớp này bảo vệ buồng khỏi nhiệt cố gắng xâm nhập từ môi trường và ngăn ngừa sự thất thoát hơi lạnh sinh ra bên trong. Nỉ khoáng hoặc thủy tinh, bọt polystyrene và bọt polyurethane rất phù hợp cho những mục đích này.

Không gian bên trong theo truyền thống được chia thành hai khu vực chức năng: làm lạnh và đông lạnh.

Theo hình dạng của bố cục, chúng được phân biệt:

• một-;
• hai-;
• thiết bị nhiều buồng.

Được phân bổ riêng Các đơn vị cạnh nhau, bao gồm hai, ba hoặc bốn camera.

Các đơn vị buồng đơn được trang bị một cửa. Phần trên của thiết bị có ngăn đông có cửa riêng đóng mở hoặc đóng mở, phần dưới có ngăn lạnh với các kệ có thể điều chỉnh độ cao.

Thiết bị chiếu sáng bằng đèn LED hoặc đèn sợi đốt thông thường được lắp đặt trong các buồng để xem những gì thực sự có trong tủ lạnh.

Các thiết bị thuộc loại "cạnh nhau" lớn hơn và rộng hơn nhiều so với các thiết bị tương tự của chúng. Cả hai ngăn đều chiếm không gian dọc theo toàn bộ chiều cao của thiết bị. Chúng nằm song song với nhau

Trong các tủ hai buồng, các tủ bên trong được cách nhiệt và mỗi tủ được ngăn cách bằng cửa riêng. Vị trí của các phòng ban trong đó có thể là Châu Âu hoặc Châu Á. Tùy chọn đầu tiên giả định bố cục tủ đông thấp hơn, tùy chọn thứ hai - bố cục phía trên.

Các thành phần của cấu trúc

Các thiết bị làm lạnh kiểu máy nén không tạo ra lạnh. Chúng làm mát một vật thể bằng cách hấp thụ nhiệt bên trong và truyền nó ra ngoài.

Quy trình tạo hình nguội bao gồm các thành phần sau:

• chất làm lạnh;
• tụ điện;
• tản nhiệt bay hơi;
• thiết bị máy nén;
• Van nhiệt.

Chất làm lạnh được sử dụng để lấp đầy hệ thống tủ lạnh được sử dụng bởi nhiều nhãn hiệu freon khác nhau - hỗn hợp khí có độ lưu động cao và nhiệt độ sôi/bốc hơi khá thấp. Hỗn hợp di chuyển theo một vòng khép kín, truyền nhiệt qua các phần khác nhau của chu trình.

Trong hầu hết các trường hợp, các nhà sản xuất sử dụng Freon 12 làm bộ phận làm việc cho máy làm lạnh gia đình... Loại khí không màu, có mùi đặc trưng khó nhận biết này không độc hại đối với con người và không ảnh hưởng đến mùi vị cũng như tính chất của sản phẩm bảo quản trong buồng

Máy nén - phần trung tâm của thiết kế của bất kỳ tủ lạnh nào. Đây là một bộ biến tần hoặc bộ phận tuyến tính kích thích sự lưu thông cưỡng bức của khí trong hệ thống, làm tăng áp suất. Chỉ cần đặt, máy nén tủ lạnh nén hơi freon và buộc chúng di chuyển theo hướng mong muốn.

Thiết bị có thể được trang bị một hoặc hai máy nén. Các rung động phát sinh trong quá trình vận hành được hấp thụ bởi hệ thống treo bên ngoài hoặc bên trong. Trong các mẫu có một cặp máy nén, mỗi buồng chịu trách nhiệm cho một thiết bị riêng biệt.

Việc phân loại máy nén cung cấp hai loại phụ:

1. Năng động. Buộc chất làm lạnh di chuyển do lực chuyển động của các cánh quạt ly tâm hoặc quạt hướng trục. Nó có cấu tạo đơn giản nhưng do hiệu suất thấp và bị mài mòn nhanh dưới tác dụng của mô-men xoắn nên hiếm khi được sử dụng trong các thiết bị gia dụng.
2. Âm lượng. Nó nén chất lỏng làm việc bằng một thiết bị cơ khí đặc biệt được điều khiển bởi động cơ điện. Nó có thể là piston hoặc quay. Hầu hết đây là những máy nén được lắp đặt trong tủ lạnh.

Thiết bị pít-tông được trình bày dưới dạng một động cơ điện có trục thẳng đứng, được bọc trong vỏ kim loại chắc chắn. Khi rơle khởi động kết nối nguồn điện, nó sẽ kích hoạt trục khuỷu và piston gắn vào nó bắt đầu chuyển động.

Hệ thống van đóng mở được kết nối với công trình. Kết quả là hơi freon được hút ra khỏi thiết bị bay hơi và bơm vào thiết bị ngưng tụ.

Nếu máy nén piston bị hỏng, việc sửa chữa chỉ có thể thực hiện được nếu sử dụng thiết bị chuyên dụng chuyên dụng. Bất kỳ sự tháo gỡ nào trong môi trường trong nhà đều có thể dẫn đến mất độ kín và không thể hoạt động thêm

Trong cơ cấu quay, áp suất cần thiết được duy trì nhờ hai rôto chuyển động hướng về nhau. Freon đi vào túi phía trên nằm ở đầu trục, bị nén và thoát ra qua lỗ phía dưới có đường kính nhỏ.Để giảm ma sát, dầu được đưa vào khoảng trống giữa các trục.

tụ điện được chế tạo dưới dạng lưới cuộn, được gắn trên tường phía sau hoặc bên của thiết bị.

Chúng có thiết kế khác nhau nhưng luôn đảm nhiệm cùng một nhiệm vụ: làm mát hơi khí nóng để thiết lập nhiệt độ bằng cách ngưng tụ chất đó và tản nhiệt trong phòng. Chúng có thể là dạng bảng hoặc dạng ống có gân.

Thiết bị bay hơi bao gồm một đường ống nhôm mỏng và các tấm thép hàn. Nó tiếp xúc với các ngăn bên trong của tủ lạnh, loại bỏ nhiệt hấp thụ từ thiết bị một cách hiệu quả và giảm đáng kể nhiệt độ trong tủ

Van nhiệt cần thiết để duy trì áp suất của chất lỏng làm việc ở một mức nhất định. Các bộ phận lớn của thiết bị được kết nối với nhau bằng hệ thống ống tạo thành một vòng kín kín.

Trình tự chu trình làm việc

Nhiệt độ tối ưu để bảo quản thực phẩm lâu dài trong thiết bị nén được tạo ra trong các chu kỳ vận hành, được thực hiện lần lượt.

Họ tiến hành như sau:

• khi thiết bị được kết nối với mạng điện, máy nén khởi động, nén hơi freon, tăng đồng bộ áp suất và nhiệt độ của chúng;
• dưới tác dụng của áp suất dư, chất lỏng làm việc nóng ở trạng thái tổng hợp khí đi vào bể ngưng tụ;
• di chuyển dọc theo một ống kim loại dài, hơi nước giải phóng nhiệt tích tụ ra môi trường bên ngoài, nguội dần đến nhiệt độ phòng và biến thành chất lỏng;
• chất lỏng làm việc ở dạng lỏng đi qua bộ lọc làm khô để hấp thụ độ ẩm dư thừa;
• chất làm lạnh đi qua một ống mao dẫn hẹp, tại lối ra của nó áp suất của nó giảm;
• chất này nguội đi và biến thành chất khí;
• hơi nước được làm mát đến thiết bị bay hơi và đi qua các kênh của nó, lấy nhiệt từ các ngăn bên trong của bộ phận làm lạnh;
• Nhiệt độ của freon tăng lên và nó lại được đưa đến máy nén.

Nếu chúng ta nói một cách đơn giản về cách hoạt động của tủ lạnh máy nén, thì quy trình sẽ như thế này: máy nén chưng cất chất làm lạnh theo một vòng tròn khép kín. Ngược lại, Freon thay đổi trạng thái kết tụ nhờ các thiết bị đặc biệt, thu nhiệt bên trong và truyền ra bên ngoài.

Chu kỳ vận hành trong hệ thống được lặp lại cho đến khi đạt đến các giá trị nhiệt độ do chương trình hệ thống đặt và tiếp tục lại khi mức tăng của chúng được ghi lại

Sau khi làm mát đến các thông số yêu cầu, bộ điều chỉnh nhiệt sẽ dừng động cơ, mở mạch điện.

Khi nhiệt độ trong buồng bắt đầu tăng lên, các tiếp điểm sẽ đóng lại và động cơ máy nén được kích hoạt rơle khởi động bảo vệ. Chính vì vậy, trong quá trình tủ lạnh hoạt động, tiếng kêu của động cơ liên tục xuất hiện rồi lại giảm dần.

Khuyến nghị sử dụng và bảo quản

Không có gì phức tạp trong việc vận hành thiết bị: nó hoạt động tự động suốt ngày đêm. Điều duy nhất cần làm khi bạn bật nó lần đầu và điều chỉnh định kỳ trong quá trình hoạt động là đặt chế độ nhiệt độ tối ưu trong các trường hợp cụ thể.

Nhiệt độ mong muốn được đặt máy điều nhiệt. Trong hệ thống cơ điện, các giá trị được đặt bằng mắt hoặc có tính đến các khuyến nghị được chỉ định trong hướng dẫn của nhà sản xuất.Trong trường hợp này, bạn nên tính đến loại và số lượng thực phẩm bảo quản trong tủ lạnh.

Núm điều khiển, theo quy luật, là một cơ chế tròn với nhiều bộ phận, hoặc, trong các mẫu hiện đại hơn và đắt tiền hơn, việc điều khiển có thể được thực hiện bằng bảng cảm ứng.

Để đánh giá mức độ đóng băng, các chuyên gia khuyên trước tiên nên đặt bộ điều chỉnh ở vị trí chính giữa và sau một thời gian, nếu cần, hãy vặn nó sang phải hoặc trái

Mỗi dấu trên tay cầm như vậy tương ứng với một chế độ nhiệt độ nhất định: độ chia càng lớn thì nhiệt độ càng thấp. Bộ phận điện tử cho phép bạn đặt nhiệt độ với độ chính xác tối đa lên tới 1 độ bằng bộ điều khiển quay hoặc các nút.

Ví dụ: đặt ngăn đông ở mức -14 độ. Tất cả các thông số đã nhập sẽ được hiển thị trên màn hình kỹ thuật số.

Để tối đa hóa tuổi thọ của tủ lạnh gia đình, bạn không chỉ nên hiểu cấu tạo của nó mà còn phải chăm sóc nó đúng cách. Việc bảo trì không đúng cách và vận hành không đúng cách có thể dẫn đến hao mòn nhanh chóng các bộ phận quan trọng và hoạt động kém.

Bạn có thể tránh những hậu quả không mong muốn bằng cách tuân thủ một số quy tắc:

1. Vệ sinh bình ngưng thường xuyên khỏi bụi bẩn và mạng nhện trong các mô hình có lưới tản nhiệt bằng kim loại mở ở bức tường phía sau. Để làm điều này, bạn cần sử dụng một miếng vải hơi ẩm thông thường hoặc máy hút bụi có phụ kiện nhỏ.
2. Lắp đặt thiết bị đúng cách. Đảm bảo khoảng cách giữa thiết bị ngưng tụ và tường phòng ít nhất là 10 cm, biện pháp này sẽ giúp đảm bảo khối không khí lưu thông không bị cản trở.
3. Rã đông kịp thời, ngăn ngừa sự hình thành của một lớp tuyết quá dày trên thành của các buồng. Đồng thời, để loại bỏ lớp vỏ băng, không được sử dụng dao và các vật sắc nhọn khác, dễ làm hỏng và vô hiệu hóa thiết bị bay hơi.

Bạn cũng cần lưu ý không nên đặt tủ lạnh cạnh các thiết bị sưởi ấm hoặc ở những nơi có thể tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời. Ảnh hưởng quá mức của nhiệt độ bên ngoài có ảnh hưởng xấu đến hoạt động của các bộ phận chính và hiệu suất tổng thể của thiết bị.

Để làm sạch các bộ phận của sản phẩm làm bằng thép không gỉ, chỉ những sản phẩm đặc biệt được nhà sản xuất khuyến nghị trong hướng dẫn dành cho thiết bị mới phù hợp.

Nếu bạn dự định vận chuyển từ nơi này sang nơi khác, tốt nhất nên vận chuyển thiết bị bằng xe tải có thùng cao, cố định thiết bị ở vị trí thẳng đứng.

Bằng cách này, có thể ngăn chặn sự cố và rò rỉ dầu từ máy nén đi thẳng vào mạch tuần hoàn chất làm mát.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video số 1. Nguyên lý hoạt động của dàn lạnh:

Video số 2. Giải thích chi tiết cấu tạo của tủ lạnh nén:

Video số 3. Thông tin về hoạt động của máy hấp thụ:

Trong khi các thiết bị làm lạnh vẫn hoạt động bình thường thì người tiêu dùng lại ít quan tâm đến thiết kế của nó. Tuy nhiên, bạn không nên bỏ qua kiến ​​thức này. Chúng rất có giá trị vì chúng cho phép bạn nhanh chóng xác định nguyên nhân sự cố và xác định khu vực có vấn đề, ngăn ngừa sự cố nghiêm trọng.

Vui lòng để lại bình luận, đăng ảnh chuyên đề và đặt câu hỏi về chủ đề bài viết ở khối bên dưới. Hãy cho chúng tôi biết bạn đã tìm ra cấu trúc của chiếc tủ lạnh của riêng mình như thế nào.Chia sẻ cách bạn áp dụng kiến ​​thức thiết kế máy làm lạnh vào thực tế.