Tipi di frigoriferi e loro principio di funzionamento

Una persona che, per la prima volta, va oltre lo scopo degli elettrodomestici standard familiari fin dall'infanzia, è spesso sorpresa di apprendere che esistono diversi tipi di frigoriferi. Differiscono non tanto nel principio di azione, che consiste nella rimozione del calore dai prodotti nella camera di stoccaggio, quanto nelle tecnologie utilizzate per questo.

Classe del compressore

Il tipo più comune di frigorifero è il tipo di compressore. Questi sono elettrodomestici familiari che si trovano in ogni appartamento. Qui viene utilizzato un fluido di lavoro: un refrigerante che rimuove il calore dall'interno della camera di conservazione. In questo caso, viene utilizzata la proprietà fisica del gas: viene bruscamente raffreddato durante l'espansione e riscaldato durante la compressione.

La soluzione tecnica del compressore frigorifero include:

• refrigerante, gas, capace di cambiare facilmente il suo stato di aggregazione;
• gruppo compressore di tipo chiuso;
• un sistema di condensazione che funge da dispositivo per il trasferimento di calore nell'ambiente;
• un evaporatore in cui avviene l'espansione e il raffreddamento del fluido di lavoro.

Se si considera il design del frigorifero in base alla posizione dei nodi, è possibile identificare facilmente determinate parti del dispositivo. Il compressore si trova sotto, è evidente e riconoscibile. Nel frigorifero potrebbe essere uno o due compressori. Condensatore: griglia scura, occasionalmente produttori fare un pannello chiuso fissato sul retro. È sufficiente dare una mano a quest'area dell'unità di refrigerazione per capire quanto si riscalda durante il funzionamento per trasferire il calore.

L'evaporatore è all'interno del frigorifero. La struttura dei tubi è nascosta nelle pareti del dispositivo, mentre ogni camera (se stiamo parlando di un modello con spazi divisi) ha la propria unità di espansione del refrigerante.

Vale subito la pena fermarsi sulla metodologia dei frigoriferi multicamera a compressore singolo. Diverse modalità di raffreddamento sono raggiunte da una semplice ridistribuzione del refrigerante. Uno speciale gateway controllato elettronicamente dirige una certa quantità di gas verso la zona desiderata. Tuttavia, sotto carico pesante, il frigorifero spesso non può garantire l'esatta osservanza di determinati parametri del clima interno delle camere.

I frigoriferi a due compressori sembrano grandi. Sono appositamente progettati per garantire valori estremamente elevati di rimozione del freddo nei congelatori e nelle aree di conservazione degli alimenti con temperature superiori a zero o entro -10 gradi Celsius.

Lo schema del sistema di compressione semplice:

1. Il refrigerante viene inviato all'evaporatore, dove cambia improvvisamente da uno stato liquido a uno gassoso. La temperatura scende drasticamente, il calore viene rimosso dal magazzino.
2. Passando i tubi dell'evaporatore, il gas riscaldato entra nel compressore.
3. Ad alta pressione, il refrigerante entra nel condensatore. Il gas compresso è molto caldo, mentre passa attraverso un lungo tubo si raffredda gradualmente.
4. All'uscita del condensatore, il gas ha una temperatura che gli consente di passare allo stato liquido. Il refrigerante viene raccolto in un dispositivo capillare.

Inoltre il circuito si ripete. Il liquido entra nell'evaporatore, passa allo stato gassoso, mentre si raffredda molto. Il ciclo viene ripetutamente ripetuto. Fino a quando i sensori di temperatura all'interno del vano frigorifero forniscono un segnale di arresto al compressore.

I moderni compressori di frigoriferi sono realizzati in un circuito chiuso. Tutte le parti strutturali del compressore si trovano in un volume sigillato. Questo evita perdite di refrigerante e l'uso di oli speciali per la refrigerazione garantisce lunghi anni di funzionamento del compressore.

Oggi, Freon-12 viene utilizzato come refrigerante.Questo gas non è l'opzione migliore, poiché il suo punto di ebollizione è relativamente alto, circa -30 gradi. Negli anni dell'URSS, c'era un'altra opzione: i frigoriferi con refrigerante ad azoto. Poteva fornire una forte selezione di calore fino a -98 gradi Celsius. Tuttavia, a differenza del freon, un tale refrigerante era potenzialmente pericoloso in caso di incidente dell'unità del compressore e poteva essere dannoso per la salute umana, quindi si rifiutavano di usarlo.

Frigoriferi ad assorbimento

Assorbimento: questo non è molto familiare per l'installazione dell'utente medio. Questi tipi di frigoriferi sono ben noti a coloro che sono abituati a vivere in aree senza elettricità e questo tipo di dispositivo è anche ampiamente utilizzato dai camionisti.

Il refrigerante nello schema di assorbimento è una soluzione concentrata di ammoniaca. Il frigorifero funziona come segue:

• nella zona di separazione, la soluzione concentrata viene riscaldata, l'ammoniaca evapora;
• il gas viene fornito all'evaporatore, dove si espande e rimuove il calore dalla camera di conservazione degli alimenti;
• allo stesso tempo, il resto della soluzione viene pompato nella camera di assorbimento;
• dopo il passaggio dell'evaporatore, la temperatura dell'ammoniaca aumenta, viene immessa nella camera di assorbimento, dove si mescola con la sua soluzione debole, aumentando la sua concentrazione. La zona di miscelazione è raffreddata dai ventilatori o (a seconda della fonte di energia) naturalmente.

La composizione ottenuta alla fine di un ciclo viene nuovamente pompata nella camera di riscaldamento. Il frigorifero ripete il modello di circolazione dell'ammoniaca fino al raggiungimento della temperatura impostata all'interno della camera di conservazione degli alimenti.

Un frigorifero ad assorbimento presenta molti svantaggi che ne limitano fortemente l'uso diffuso nella vita di tutti i giorni. In primo luogo, una soluzione concentrata di ammoniaca è molto pericolosa, in caso di incidente e fuoriuscita, i danni alla salute possono essere espressi nel numero di morti che si trovavano nelle immediate vicinanze del dispositivo. I produttori ne sono consapevoli, pertanto viene applicata una protezione a più livelli per evitare l'evaporazione all'aria aperta. In secondo luogo, le prestazioni dell'unità di assorbimento sono ridotte. I frigoriferi si congelano lentamente e vengono facilmente messi in servizio continuo, sovraccarico, dimenticando solo di chiudere la porta. Bassi tassi di dissipazione del calore impediscono anche grandi camere di conservazione o congelamento.

Ma i frigoriferi ad assorbimento hanno dei vantaggi. Come fonte di calore può essere utilizzato:

• elettricità, tonalità di riscaldamento;
• gas combustibile naturale, che rende il frigorifero ad assorbimento un'opzione eccellente per dare fuori città;
• gas di scarico di un motore a combustione interna, che sono caratterizzati da alcuni modelli per camionisti.

Un moderno frigorifero ad assorbimento è un prodotto abbastanza diffuso sul mercato, affidabile, conveniente, progettato per un segmento target chiaramente definito del pubblico. Questo non significa che, secondo il principio di funzionamento, questa classe sia molto diversa dalla classe del compressore. Sono simili, ma ognuno di essi ha applicazioni radicalmente diverse.

Impianti termoelettrici

I frigoriferi termoelettrici sono chiamati unità di assorbimento diretto del calore. Non c'è refrigerante, sistema di circolazione, transizione di stati aggregati e altre difficoltà. Il dispositivo di raffreddamento è una piastra a semiconduttore. L'installazione termoelettrica utilizza l'effetto Peltier e funziona come segue:

• quando viene applicata una corrente elettrica di una certa polarità, la piastra si raffredda;
• il calore viene prelevato dalla camera di conservazione degli alimenti;
• quando viene applicata una tensione di polarità inversa, la temperatura del semiconduttore aumenta, quindi l'installazione termoelettrica può riscaldare il contenuto.

Dal principio di funzionamento segue un gruppo di restrizioni inerenti a tutti i frigoriferi a conversione diretta del calore. L'elenco è simile al seguente:

• la corrente assorbita dal dispositivo è limitata per evitare di sovraccaricare la fonte di alimentazione. Pertanto, esiste il concetto di delta di temperatura. In parole semplici: il numero di gradi di differenza tra l'ambiente e lo spazio del deposito bagagli. Ad esempio, se il frigorifero fornisce una diminuzione di 30, quindi con un calore di quaranta gradi, le bevande e il cibo verranno raffreddati a 10 di calore;
• c'è un indicatore della temperatura più bassa possibile al di sotto della quale il wafer a semiconduttore non può raffreddarsi. Per i costosi modelli di frigoriferi termoelettrici, il valore di questa caratteristica è compreso tra -6 e -3 gradi Celsius;
• la centrale termoelettrica rimuove il calore molto lentamente. Pertanto, prima di posizionarli all'interno della camera, i prodotti devono essere raffreddati. Altrimenti, ci vorrà molto tempo per aspettare una temperatura confortevole per bevande o carne.

Le suddette restrizioni non impediscono ai frigoriferi termoelettrici di essere estremamente popolari tra gli automobilisti, gli amanti dei viaggi e delle attività ricreative all'aperto. Il ghiaccio può essere aggiunto alla camera per facilitare l'operazione di installazione, ci sono modelli in vendita con una varietà di volumi della camera - da un piccolo deposito per bevande a diverse decine di litri.

Sezione per le discipline umanistiche

Ricordando la frase divertente "quando ho chiesto quale telefono, dovevo dire rosso o blu, e non cospargere di numeri e parole spaventose sconosciute", diamo un'altra classificazione di frigoriferi, che scelgono anche lo shopping nei negozi. I dispositivi moderni possono essere:

• desktop - questo è un formato piccolo che è molto conveniente per raffreddare bevande o conservare prodotti di piccole dimensioni;
• fissato al muro sotto forma di pensili di diverse dimensioni. Tale frigorifero è conveniente da integrare nella composizione del set da cucina;
• il pavimento è il formato più popolare familiare a ogni persona moderna. Uno, due, tre camere, con un numero diverso di porte, dotate di camere di stoccaggio a scomparsa, con uno o due compressori: questa classe di frigoriferi viene realizzata in un numero incredibile di versioni;
• Incorporato - una classe raramente venduta e abbastanza impopolare. Il suo inconveniente è che l'installazione richiede un afflusso di aria fresca per raffreddare il condensatore o altra unità di rimozione del calore. E farlo a condizione di installare l'installazione in mobili o in una nicchia a muro è abbastanza problematico.

Oggi il mercato offre tutto ciò di cui un potenziale proprietario di frigoriferi ha bisogno per soddisfare le sue esigenze. Esistono modelli di dimensioni diverse, costruiti su uno o l'altro principio, convenienti in alcune aree di applicazione.

In conclusione

Concludendo la revisione delle tecnologie per la creazione di freddo, non si può non menzionare le installazioni di vortice. È grande e con grandi indicatore di potenza mostri industriali in cui l'aria semplice funge da refrigerante. È alimentato da compressori sotto un'enorme pressione (20-30 atmosfere) a zone speciali di diffusione del vortice, dove si verifica un forte calo della temperatura. Le prestazioni accettabili si ottengono solo con una scala di installazione davvero enorme. Pertanto, i frigoriferi a vortice vengono utilizzati quasi esclusivamente nell'industria per il raffreddamento, ad esempio l'acqua negli impianti di gocciolamento.