Tipus de refrigeradors i el seu principi de funcionament

Una persona que, per primera vegada, va més enllà de l’abast dels electrodomèstics estàndards familiars des de la infància, se sorprèn sovint en saber que hi ha diferents tipus de refrigeradors. No difereixen tant pel principi d’acció, que consisteix en l’eliminació de calor dels productes de la cambra d’emmagatzematge, com en les tecnologies que s’utilitzen per a això.

Classe de compressor

El tipus de refrigerador més comú és el tipus de compressor. Es tracta d’electrodomèstics familiars que es troben a tots els apartaments. Aquí s’utilitza un fluid de treball: un refrigerant que elimina la calor de l’interior de la cambra d’emmagatzematge. En aquest cas s’utilitza la propietat física del gas: es refreda bruscament durant l’expansió i s’escalfa durant la compressió.

La solució tècnica de la nevera del compressor inclou:

• refrigerant, gasós, capaç de canviar fàcilment el seu estat d’agregació;
• unitat de compressor de tipus tancat;
• un sistema de condensació que actua com a dispositiu de transferència de calor al medi;
• un evaporador on es produeix l'expansió i el refredament del fluid de treball.

Si teniu en compte el disseny de la nevera per la ubicació dels nodes, podeu identificar fàcilment algunes parts del dispositiu. El compressor es troba a sota, es nota i es reconeix. A la nevera pot ser un o dos compressors. Condensador: reixa fosca, ocasionalment fabricants feu un tauler tancat fixat a la part posterior. N’hi ha prou de donar un cop de mà a aquesta zona de la unitat frigorífica per comprendre quant s’escalfa durant l’operació per transferir calor.

L’evaporador es troba dins de la nevera. L’estructura dels tubs s’amaga a les parets de l’aparell, mentre que cada cambra (si parlem d’un model amb espais dividits) té la seva pròpia unitat d’expansió de refrigerant.

Val la pena immediatament aturar-me en la metodologia dels frigorífics monocompresor multicàmera. Es realitza diferents modes de fred mitjançant una simple redistribució del refrigerant. Una passarel·la especial controlada electrònicament dirigeix ​​una certa quantitat de gas a la zona desitjada. Tanmateix, amb forta càrrega, la nevera sovint no pot garantir l’observança exacta dels paràmetres donats del clima intern de les cambres.

Els frigorífics de dos compressors semblen excel·lents. Estan especialment dissenyats per garantir valors extremadament elevats d’eliminació de fred en congeladors i medis en zones d’emmagatzematge d’aliments amb temperatures superiors a zero o dins de -10 graus centígrads.

L’esquema del sistema de compressió senzill:

1. El refrigerant s’alimenta a l’evaporador, on passa de sobte d’un líquid a un estat gasós. La temperatura baixa dramàticament, la calor s’elimina del traster.
2. Passant els tubs evaporadors, el gas escalfat entra al compressor.
3. A alta pressió, el refrigerant entra al condensador. El gas comprimit és molt calent, mentre que passa per un tub llarg es refreda gradualment.
4. A la sortida del condensador, el gas té una temperatura que li permet entrar en estat líquid. El refrigerant es recull en un dispositiu capil·lar.

Més aviat es repeteix el circuit. El líquid entra a l’evaporador, passa a un estat gasós, mentre es refreda molt. El cicle es copia una i altra vegada. Fins que els sensors de temperatura dins del compartiment de la nevera donin un senyal d’aturada al compressor.

Els suports moderns de refrigeradors es fabriquen en un circuit tancat. Totes les parts estructurals del compressor es troben en un volum tancat. D’aquesta manera s’eviten fuites de refrigerant i l’ús d’olis especials de refrigeració garanteix llargs anys de funcionament del sobrealimentador.

Avui, el Freon-12 s'utilitza com a refrigerant.Aquest gas no és la millor opció, ja que el seu punt d’ebullició és relativament alt, uns -30 graus. Als anys de l’URSS, hi havia una altra opció: refrigeradors amb refrigerant de nitrogen. Podria proporcionar una forta selecció de calor fins a -98 graus centígrads. Tot i això, a diferència del freó, aquest refrigerant era potencialment perillós en cas d'accident d'un unitat de compressor i podia ser perjudicial per a la salut humana, per la qual cosa es van negar a utilitzar-lo.

Refrigeradors d’absorció

Absorció: això no és gaire familiar per a la instal·lació mitjana de l'usuari. Aquest tipus de refrigeradors són molt coneguts per aquells que solen viure en zones sense electricitat, i aquest tipus de dispositiu també és molt utilitzat pels camioners.

El refrigerant en el règim d’absorció és una solució concentrada d’amoníac. La nevera funciona de la següent manera:

• a la zona de separació, la solució concentrada s’escalfa, l’amoníac s’evapora;
• se subministra gas a l'evaporador, on s'expandeix i elimina la calor de la cambra d'emmagatzematge d'aliments;
• al mateix temps, la resta de la solució és bombada a la cambra d'absorció;
• després del pas de l’evaporador, augmenta la temperatura de l’amoníac, s’introdueix a la cambra d’absorció, on es barreja amb la seva pròpia solució feble, augmentant la seva concentració. La zona de mescla és refrigerada pels ventiladors o (depenent de la font d'energia) de forma natural.

La composició obtinguda al final d’un cicle es torna a bombar a la cambra de calefacció. La nevera repeteix el patró de circulació de l’amoníac fins que s’arriba a la temperatura establerta dins de la cambra d’emmagatzematge d’aliments.

Un refrigerador d’absorció presenta molts desavantatges que limiten bruscament el seu ús generalitzat a la vida quotidiana. En primer lloc, una solució concentrada d’amoníac és molt perillosa, en cas d’accident i fuites, els danys a la salut es poden expressar en el nombre de persones mortes que es trobaven a les immediacions del dispositiu. Els fabricants són conscients d’això, per tant, s’aplica una protecció en diversos estadis per evitar l’evaporació a l’aire lliure. En segon lloc, el rendiment de la unitat d’absorció és reduït. Els frigorífics es congelen lentament i es posen fàcilment en funcionament continu, amb sobrecàrregues, només oblidant de tancar la porta. Les baixes taxes de dissipació de calor també impedeixen les grans cambres d’emmagatzematge o la congelació.

Però els refrigeradors d’absorció tenen avantatges. Com a font de calor es pot utilitzar:

• electricitat, calefacció;
• gas combustible natural, que fa que el refrigerador d’absorció sigui una excel·lent opció per deixar fora de la ciutat;
• gasos d'escapament d'un motor de combustió interna, que es caracteritzen per alguns models per a camioners.

Una nevera moderna d’absorció és un producte força estès al mercat, fiable, convenient, dissenyat per a un segment objectiu clarament definit de l’audiència. Això no vol dir que, segons el principi de funcionament, aquesta classe sigui molt diferent de la classe del compressor. Són similars, però cadascuna d’elles té aplicacions radicalment diferents.

Instal·lacions termoelèctriques

Els refrigeradors termoelèctrics s’anomenen unitats d’absorció directa de calor. No hi ha refrigerant, sistema de circulació, transició d’estats agregats i altres dificultats. El refrigerador és una placa de semiconductor. La instal·lació termoelèctrica utilitza l'efecte Peltier i funciona de la manera següent:

• quan s’aplica un corrent elèctric d’una certa polaritat, la placa es refreda;
• la calor es pren de la cambra d’emmagatzematge d’aliments;
• quan s'aplica un voltatge de polaritat inversa, augmenta la temperatura del semiconductor, de manera que la instal·lació termoelèctrica pot escalfar el contingut.

Des del principi de funcionament se segueix un grup de restriccions inherents a tots els refrigeradors de conversió directa de calor. La llista sembla:

• el corrent dibuixat pel dispositiu es limita a evitar la sobrecàrrega de la font d’energia. Per tant, hi ha el concepte de temperatura delta. En paraules senzilles: el nombre de graus de diferència entre l’entorn i l’espai de l’oficina de l’esquerra. Per exemple, si la nevera proporciona una disminució de 30, aleshores amb una calor de quaranta graus, les begudes i els aliments es refredaran a 10 calor;
• hi ha un indicador de la temperatura més baixa possible per sota de la qual no es pot refredar l’hòstia de semiconductor. Per als models cars de refrigeradores termoelèctriques, el valor d'aquesta característica es troba en els intervals compresos entre -6 i -3 graus centígrads;
• la planta termoelèctrica elimina la calor molt lentament. Per tant, abans de col·locar-lo dins de la cambra, s’han de refrigerar els productes. En cas contrari, trigarà molt a esperar una temperatura còmoda per a begudes o carns.

Les restriccions anteriors no impedeixen que les neveres termoelèctriques siguin extremadament populars entre els automobilistes, els amants dels viatges i de les activitats recreatives a l'aire lliure. Es pot afegir gel a la cambra per facilitar la tasca d’instal·lació, hi ha models per a la venda amb diversos volums de cambra, des d’un petit emmagatzematge de begudes fins a diverses desenes de litres.

Secció d'Humanitats

Recordant la divertida frase “quan vaig preguntar quin telèfon, havia de dir vermell o blau, i no ruixar amb números i paraules aterradores desconegudes”, donem una altra classificació de refrigeradors, que també opten per comprar a les botigues. Els dispositius moderns poden ser:

• escriptori: és un format petit que és molt convenient per refrescar begudes o emmagatzemar productes de poc volum;
• muntat a la paret en forma d’armaris penjants de diferents mides. Aquest frigorífic és convenient per integrar-se a la composició del conjunt de cuina;
• El peu de terra és el format més conegut per a totes les persones modernes. Una, dues, tres cambres, amb un nombre diferent de portes, equipades amb cambres d'emmagatzematge retràctils, amb un o dos compressors; aquesta classe de refrigeradors es realitza en un nombre increïble de versions;
• Built-in: una classe rarament venuda i força impopular. El seu inconvenient és que la instal·lació requereix una afluència d’aire fresc per refredar el condensador o una altra unitat d’eliminació de calor. I fer-ho a condició d’instal·lar la instal·lació en mobles o en un nínxol de paret és força problemàtic.

Avui, el mercat ofereix tot allò que un propietari potencial de la nevera necessita per satisfer les seves necessitats. Hi ha models de diferents mides, basats en un o altre principi, convenient en determinades àrees d’aplicació.

En conclusió

En concloure la revisió de tecnologies per crear fred, no es pot esmentar instal·lacions de vòrtex. És gran i amb grans indicador de potència monstres industrials en què l’aire simple actua com a refrigerant. És subministrat per compressors a pressió tremenda (20-30 atmosferes) a zones especials de dispersió de vòrtex, on es produeix una forta baixada de la temperatura. El rendiment acceptable només s’aconsegueix amb una escala d’instal·lació realment enorme. Per tant, els refrigeradors de vòrtex s'utilitzen gairebé exclusivament a la indústria per refrigerar, per exemple, aigua en plantes de degoteig.