Types de réfrigérateurs et leur principe de fonctionnement

Une personne qui, pour la première fois, dépasse le cadre des appareils électroménagers courants depuis l'enfance, est souvent surprise d'apprendre qu'il existe différents types de réfrigérateurs. Ils diffèrent moins par le principe d’action, qui consiste à évacuer la chaleur des produits placés dans la chambre de stockage, que par les technologies utilisées à cet effet.

Classe compresseur

Le type de réfrigérateur le plus courant est le type à compresseur. Ce sont des appareils ménagers familiers qui sont dans chaque appartement. Un fluide de travail est utilisé ici - un réfrigérant qui extrait la chaleur de l’intérieur de la chambre de stockage. Dans ce cas, la propriété physique du gaz est utilisée: il est fortement refroidi lors de la détente et chauffé lors de la compression.

La solution technique du réfrigérateur à compresseur comprend:

• réfrigérant, gaz, capable de changer facilement son état d'agrégation;
• compresseur de type fermé;
• un système de condensation servant de dispositif de transfert de chaleur dans l'environnement;
• l'évaporateur où se produisent la détente et le refroidissement du fluide de travail.

Si vous considérez la conception du réfrigérateur en fonction de l'emplacement des nœuds, vous pouvez facilement identifier certaines parties de l'appareil. Le compresseur est situé en dessous, il est visible et reconnaissable. Dans le frigo peut être un ou deux compresseurs. Condensateur - calandre sombre, occasionnellement les fabricants faire un panneau fermé fixé à l'arrière. Il suffit d’apporter une main à cette partie de l’unité de réfrigération pour comprendre à quel point elle chauffe pendant le fonctionnement pour transférer de la chaleur.

L'évaporateur est à l'intérieur du réfrigérateur. La structure des tubes est cachée dans les parois de l'appareil, tandis que chaque chambre (si nous parlons d'un modèle avec des espaces divisés) a sa propre unité d'expansion de réfrigérant.

Cela vaut immédiatement la peine de s’arrêter sur la méthodologie des réfrigérateurs à chambre unique à plusieurs compresseurs. Différents modes de froid sont obtenus par une simple redistribution du réfrigérant. Une passerelle spéciale à commande électronique dirige une certaine quantité de gaz vers la zone souhaitée. Cependant, sous forte charge, le réfrigérateur ne peut souvent pas garantir le respect exact des paramètres donnés du climat interne des chambres.

Les réfrigérateurs à deux compresseurs ont fière allure. Ils sont spécialement conçus pour garantir des valeurs extrêmement élevées d’élimination du froid dans les congélateurs et les moyennes dans les zones de stockage des aliments où la température est supérieure à zéro ou à -10 degrés Celsius.

Le schéma du système de compression simple:

1. Le réfrigérant alimente l'évaporateur où il passe soudainement d'un état liquide à un état gazeux. La température baisse considérablement, la chaleur est retirée de la pièce de stockage.
2. En passant les tubes de l'évaporateur, le gaz chauffé entre dans le compresseur.
3. À haute pression, le réfrigérant entre dans le condenseur. Le gaz comprimé est très chaud. En passant dans un long tube, il se refroidit progressivement.
4. A la sortie du condenseur, le gaz a une température qui lui permet de passer à l'état liquide. Le réfrigérant est recueilli dans un appareil capillaire.

En outre, le circuit se répète. Le liquide entre dans l'évaporateur, passe à l'état gazeux tout en se refroidissant beaucoup. Le cycle est dupliqué encore et encore. Jusqu'à ce que les capteurs de température à l'intérieur du compartiment réfrigérateur donnent un signal d'arrêt au compresseur.

Les compresseurs modernes de réfrigérateurs sont fabriqués en circuit fermé. Toutes les pièces structurelles du compresseur sont situées dans un volume scellé. Cela évite les fuites de réfrigérant et l'utilisation d'huiles frigorifiques spéciales garantit de longues années de fonctionnement du compresseur.

Aujourd'hui, le fréon 12 est utilisé comme réfrigérant.Ce gaz n'est pas la meilleure option, car son point d'ébullition est relativement élevé, environ -30 degrés. Dans les années de l'URSS, il y avait une autre option - les réfrigérateurs avec réfrigérant à l'azote. Il pourrait fournir une sélection précise de chaleur allant jusqu'à -98 degrés Celsius. Cependant, contrairement au fréon, un tel réfrigérant était potentiellement dangereux en cas d'accident d'un compresseur et pouvait nuire à la santé humaine. Ils ont donc refusé de l'utiliser.

Réfrigérateurs à absorption

Absorption - Ceci n’est pas très familier à l’installation d’un utilisateur moyen. Ces types de réfrigérateurs sont bien connus des personnes habituées à vivre dans des zones sans électricité, et ce type d'appareil est également largement utilisé par les camionneurs.

Le fluide frigorigène dans le schéma d’absorption est une solution concentrée d’ammoniac. Le réfrigérateur fonctionne comme suit:

• dans la zone de séparation, la solution concentrée est chauffée, l'ammoniac s'évapore;
• le gaz est fourni à l'évaporateur, où il se dilate et évacue la chaleur de la chambre de stockage des aliments;
• dans le même temps, les résidus de la solution sont pompés dans la chambre d'absorption;
• après le passage de l'évaporateur, la température de l'ammoniac augmente, il est envoyé dans la chambre d'absorption, où il se mélange avec sa propre solution faible, augmentant ainsi sa concentration. La zone de mélange est refroidie par des ventilateurs ou (selon la source d'énergie) naturellement.

La composition obtenue à la fin d'un cycle est à nouveau pompée dans la chambre de chauffage. Le réfrigérateur répète le schéma de circulation d'ammoniac jusqu'à ce que la température définie dans la chambre de stockage des aliments soit atteinte.

Un réfrigérateur à absorption présente de nombreux inconvénients qui limitent fortement son utilisation répandue dans la vie quotidienne. Premièrement, une solution concentrée d’ammoniac est très dangereuse. En cas d’accident et de fuite, les dommages pour la santé peuvent être exprimés en nombre de personnes décédées se trouvant à proximité immédiate de l’appareil. Les fabricants en sont conscients, c'est pourquoi une protection à plusieurs étages est appliquée pour empêcher l'évaporation à l'air libre. Deuxièmement, la performance de l’unité d’absorption est faible. Les réfrigérateurs gèlent lentement et sont facilement mis en fonctionnement continu, en surcharge, en oubliant simplement de fermer la porte. Les faibles taux de dissipation de chaleur empêchent également les grandes chambres de stockage ou le gel.

Mais les réfrigérateurs à absorption présentent des avantages. En tant que source de chaleur peut être utilisé:

• électricité, stores chauffants;
• gaz combustible naturel, ce qui fait du réfrigérateur à absorption un excellent choix pour les sorties en dehors de la ville;
• gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, caractérisés par certains modèles pour les camionneurs.

Un réfrigérateur moderne à absorption est un produit assez répandu sur le marché, fiable, pratique, conçu pour un public bien défini. Cela ne veut pas dire que, selon le principe de fonctionnement, cette classe est très différente de la classe des compresseurs. Ils sont semblables, mais chacun a des applications radicalement différentes.

Installations thermoélectriques

Les réfrigérateurs thermoélectriques sont appelés unités d'absorption directe de chaleur. Il n'y a pas de réfrigérant, de système de circulation, de transition des états d'agrégats et d'autres difficultés. Le refroidisseur est une plaque semi-conductrice. L'installation thermoélectrique utilise l'effet Peltier et fonctionne comme suit:

• lorsqu'un courant électrique d'une certaine polarité est appliqué, la plaque refroidit;
• la chaleur est extraite de la chambre de stockage des aliments;
• lorsqu'une tension de polarité inverse est appliquée, la température du semi-conducteur augmente, de sorte que l'installation thermoélectrique peut chauffer le contenu.

Du principe de fonctionnement découle un groupe de restrictions inhérent à tous les réfrigérateurs à conversion directe de la chaleur. La liste ressemble à ceci:

• le courant consommé par l'appareil est limité pour éviter de surcharger la source d'alimentation. Il existe donc le concept de delta de température. En termes simples - le nombre de degrés de différence entre l’environnement et l’espace de la consigne. Par exemple, si le réfrigérateur offre une diminution de 30, alors avec une chaleur de quarante degrés, les boissons et les aliments seront refroidis à 10;
• il existe un indicateur de la température la plus basse possible en dessous de laquelle la tranche de semi-conducteur ne peut pas refroidir. Pour les modèles coûteux de réfrigérateurs thermoélectriques, la valeur de cette caractéristique est comprise entre -6 et -3 degrés Celsius;
• installation thermoélectrique élimine la chaleur extrêmement lentement. Par conséquent, avant de les placer dans la chambre, les produits doivent être refroidis. Sinon, il faudra beaucoup de temps pour attendre une température confortable pour les boissons ou la viande.

Les restrictions ci-dessus n'empêchent pas les réfrigérateurs thermoélectriques d'être extrêmement populaires auprès des automobilistes, amateurs de voyages et de loisirs en plein air. De la glace peut être ajoutée à la chambre pour faciliter la tâche d'installation. Il existe des modèles à vendre avec une variété de volumes de la chambre - d'un petit stockage pour les boissons à plusieurs dizaines de litres.

Section pour les humanités

En rappelant la phrase amusante «Quand je demandais à quel téléphone, je devais dire rouge ou bleu, et non pas saupoudrer de chiffres et de mots effrayants inconnus», nous donnons une autre classification des réfrigérateurs, qui choisissent également de magasiner dans les magasins. Les appareils modernes peuvent être:

• Ordinateur de bureau - Il s’agit d’un petit format très pratique pour refroidir des boissons ou stocker des produits de faible volume;
• mur monté sous la forme d'armoires suspendues de différentes tailles. Un tel réfrigérateur est pratique à intégrer à la composition du set de cuisine;
• Le sol est le format le plus populaire, familier à chaque personne moderne. Un, deux, trois chambres, avec un nombre différent de portes, équipées de chambres de stockage rétractables, avec un ou deux compresseurs - cette classe de réfrigérateurs est réalisée dans un nombre incroyable de versions;
• Built-in - une classe rarement vendue et assez impopulaire. Son inconvénient est que l'installation nécessite un flux d'air frais pour refroidir le condenseur ou une autre unité d'évacuation de la chaleur. Et faire cela à condition d'installer l'installation dans un meuble ou une niche murale est assez problématique.

Aujourd'hui, le marché offre tout ce dont un éventuel propriétaire de réfrigérateur a besoin pour répondre à ses besoins. Il existe des modèles de différentes tailles, construits sur l'un ou l'autre principe, pratiques dans certains domaines d'application.

En conclusion

En conclusion de l’examen des technologies permettant de créer du froid, on ne peut que mentionner les installations vortex. C'est grand et avec grand indicateur de puissance monstres industriels dans lesquels l'air simple agit comme un liquide de refroidissement. Il est alimenté par des compresseurs soumis à une pression énorme (20 à 30 atmosphères) dans des zones spéciales de diffusion vortex, dans lesquelles une forte chute de température se produit. Des performances acceptables ne sont obtenues qu'avec une échelle d'installation vraiment énorme. Par conséquent, les réfrigérateurs vortex sont utilisés presque exclusivement dans l'industrie pour le refroidissement, par exemple l'eau dans les installations d'égouttement.