Soorten koelkasten en hun werkingsprincipe

Een persoon die voor het eerst buiten het bereik van standaard huishoudelijke apparaten valt die al bekend zijn uit de kindertijd, is vaak verrast om te horen dat er verschillende soorten koelkasten zijn. Ze verschillen niet zozeer in het werkingsprincipe, dat bestaat uit het verwijderen van warmte uit producten in de opslagkamer, maar in de technologieën die hiervoor worden gebruikt.

Compressorklasse

Het meest voorkomende type koelkast is het compressortype. Dit zijn bekende huishoudelijke apparaten die in elk appartement aanwezig zijn. Hier wordt een werkvloeistof gebruikt - een koelmiddel dat warmte uit de binnenkant van de opslagkamer verwijdert. In dit geval wordt de fysieke eigenschap van het gas gebruikt - het wordt scherp gekoeld tijdens expansie en verwarmd tijdens compressie.

De technische oplossing van de compressorkoelkast omvat:

• koelmiddel, gas, in staat om gemakkelijk de aggregatiestatus te veranderen;
• gesloten compressoreenheid;
• een condensatiesysteem dat werkt als een apparaat voor het overbrengen van warmte naar de omgeving;
• een verdamper waar expansie en koeling van de werkvloeistof plaatsvindt.

Als u het ontwerp van de koelkast bekijkt aan de hand van de knooppunten, kunt u eenvoudig bepaalde delen van het apparaat identificeren. De compressor bevindt zich eronder, deze is merkbaar en herkenbaar. In de koelkast kan zijn een of twee compressoren. Condensator - af en toe donker rooster fabrikanten maak een gesloten paneel dat aan de achterkant is bevestigd. Het is voldoende om een ​​hand naar dit gedeelte van de koeleenheid te brengen om te begrijpen hoeveel het tijdens bedrijf opwarmt om warmte over te dragen.

De verdamper bevindt zich in de koelkast. De structuur van de buizen is verborgen in de wanden van het apparaat, terwijl elke kamer (als we het hebben over een model met gedeelde ruimtes) zijn eigen expansie-eenheid voor koelmiddel heeft.

Onmiddellijk de moeite waard om te stoppen met de methodologie van koelkasten met één kamer met meerdere kamers. Verschillende wijzen van koude worden bereikt door een eenvoudige herverdeling van het koelmiddel. Een speciale elektronisch gestuurde gateway stuurt een bepaalde hoeveelheid gas naar de gewenste zone. Onder zware belasting kan de koelkast echter vaak niet de exacte naleving van de gegeven parameters van het interne klimaat van de kamers garanderen.

Twee compressorkoelkasten zien er geweldig uit. Ze zijn speciaal ontworpen om extreem hoge waarden voor koude verwijdering te garanderen in diepvriezers en middelgrote in voedselopslagruimtes met temperaturen boven nul of binnen -10 graden Celsius.

Het schema van het compressiesysteem eenvoudig:

1. Het koelmiddel wordt aan de verdamper toegevoerd, waar het plotseling van een vloeistof in een gasvormige toestand verandert. De temperatuur daalt dramatisch, warmte wordt verwijderd uit de opslagruimte.
2. Door de verdamperbuizen te passeren komt het verwarmde gas de compressor binnen.
3. Bij hoge druk komt koelmiddel de condensor binnen. Het samengeperste gas is erg heet, terwijl het door een lange buis stroomt en geleidelijk afkoelt.
4. Aan de uitlaat van de condensor heeft het gas een temperatuur waardoor het vloeibaar kan worden. Koelmiddel wordt verzameld in een capillair apparaat.

Verder herhaalt het circuit. De vloeistof komt in de verdamper, gaat over in een gasvormige toestand en koelt zeer af. De cyclus wordt steeds opnieuw gedupliceerd. Totdat de temperatuursensoren in het koelgedeelte een stopsignaal geven aan de compressor.

Moderne superchargers van koelkasten worden in een gesloten circuit gemaakt. Alle structurele onderdelen van de compressor bevinden zich in een afgesloten volume. Dit voorkomt lekkage van koelmiddel en het gebruik van speciale koelolie garandeert een lange levensduur van de supercharger.

Tegenwoordig wordt Freon-12 als koelmiddel gebruikt.Dit gas is niet de beste optie, omdat het kookpunt relatief hoog is, ongeveer -30 graden. In de jaren van de USSR was er een andere optie - koelkasten met stikstofkoudemiddel. Hij kon een scherpe selectie van warmte bieden tot -98 graden Celsius. In tegenstelling tot freon was een dergelijk koelmiddel echter potentieel gevaarlijk in het geval van een ongeluk met een compressoreenheid en kon het schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid, dus weigerden ze het te gebruiken.

Absorptiekoelkasten

Absorptie - dit is niet erg bekend bij de gemiddelde gebruikersinstallatie. Dit soort koelkasten zijn goed bekend bij mensen die gewend zijn te leven in gebieden zonder elektriciteit, en dit type apparaat wordt ook veel gebruikt door vrachtwagenchauffeurs.

Het koelmiddel in het absorptieschema is een geconcentreerde ammoniakoplossing. De koelkast werkt als volgt:

• in de scheidingszone wordt de geconcentreerde oplossing verwarmd, verdampt ammoniak;
• gas wordt aan de verdamper toegevoerd, waar het uitzet en warmte uit de voedselopslagkamer verwijdert;
• tegelijkertijd wordt de rest van de oplossing in de absorptiekamer gepompt;
• na de doorgang van de verdamper stijgt de temperatuur van ammoniak en wordt het in de absorptiekamer gevoerd, waar het zich mengt met zijn eigen zwakke oplossing, waardoor de concentratie toeneemt. De mengzone wordt gekoeld door ventilatoren of (afhankelijk van de energiebron) op natuurlijke wijze.

De aan het einde van een cyclus verkregen samenstelling wordt opnieuw in de verwarmingskamer gepompt. De koelkast herhaalt het ammoniakcirculatiepatroon totdat de ingestelde temperatuur in de voedselopslagkamer is bereikt.

Een absorptiekoelkast heeft veel nadelen die het wijdverbreide gebruik ervan in het dagelijks leven sterk beperken. Ten eerste is een geconcentreerde ammoniakoplossing zeer gevaarlijk, in het geval van een ongeval en lekkage kan gezondheidsschade worden uitgedrukt in het aantal dode mensen dat zich in de onmiddellijke nabijheid van het apparaat bevond. Fabrikanten zijn zich hiervan bewust, daarom wordt meertrapsbescherming toegepast om verdamping in de open lucht te voorkomen. Ten tweede zijn de prestaties van de absorptie-eenheid klein. Koelkasten bevriezen langzaam en worden gemakkelijk in continu bedrijf gezet, overbelast en vergeten gewoon de deur te sluiten. Lage warmteafgifte voorkomt ook grote opslagkamers of bevriezing.

Maar absorptiekoelkasten hebben voordelen. Als een warmtebron kan worden gebruikt:

• elektriciteit, verwarmingstinten;
• natuurlijk brandbaar gas, waardoor de absorptiekoelkast een uitstekende optie is om ver buiten de stad te geven;
• uitlaatgassen van een verbrandingsmotor, die worden gekenmerkt door sommige modellen voor vrachtwagenchauffeurs.

Een moderne koelkast van het absorptietype is een vrij wijdverspreid product op de markt, betrouwbaar, handig, ontworpen voor een duidelijk omschreven doelgroep van het publiek. Dit wil niet zeggen dat deze klasse volgens het werkingsprincipe heel anders is dan de compressorklasse. Ze zijn vergelijkbaar, maar elk van hen heeft radicaal verschillende toepassingen.

Thermo-elektrische installaties

Thermo-elektrische koelkasten worden directe warmte-absorptie-eenheden genoemd. Er is geen koelmiddel, circulatiesysteem, overgang van aggregaattoestanden en andere moeilijkheden. De koeler is een halfgeleiderplaat. De thermo-elektrische installatie gebruikt het Peltier-effect en werkt als volgt:

• wanneer een elektrische stroom met een bepaalde polariteit wordt toegepast, koelt de plaat;
• warmte wordt onttrokken aan de voedselopslagkamer;
• wanneer een spanning met omgekeerde polariteit wordt aangelegd, stijgt de temperatuur van de halfgeleider, zodat de thermo-elektrische installatie de inhoud kan verwarmen.

Uit het werkingsprincipe volgt een groep beperkingen die inherent is aan alle koelkasten met directe warmteomzetting. De lijst ziet er zo uit:

• de stroom die door het apparaat wordt getrokken, is beperkt om overbelasting van de stroombron te voorkomen. Daarom is er het concept van temperatuurdelta. In eenvoudige woorden - het aantal graden van verschil tussen de omgeving en de ruimte van het bagagedepot. Als de koelkast bijvoorbeeld een afname van 30 levert, worden dranken en voedsel met een hitte van veertig graden gekoeld tot 10;
• er is een indicator van de laagst mogelijke temperatuur waaronder de halfgeleiderwafel niet kan afkoelen. Voor dure modellen van thermo-elektrische koelkasten ligt de waarde van deze eigenschap in het bereik van -6 tot -3 graden Celsius;
• thermo-elektrische installatie verwijdert de warmte extreem langzaam. Daarom moeten de producten worden gekoeld voordat ze in de kamer worden geplaatst. Anders duurt het extreem lang om te wachten op een aangename temperatuur voor drankjes of vlees.

De bovenstaande beperkingen voorkomen niet dat thermo-elektrische koelkasten extreem populair zijn bij automobilisten, liefhebbers van reizen en openluchtrecreatie. IJs kan aan de kamer worden toegevoegd om de installatietaak te vergemakkelijken, er zijn modellen te koop met een verscheidenheid aan kamervolumes - van een kleine opslag voor drankjes tot enkele tientallen liters.

Afdeling voor de geesteswetenschappen

Herinnerend aan de grappige zin "toen ik vroeg welke telefoon, ik rood of blauw moest zeggen, en niet met cijfers en onbekende beangstigende woorden moest besprenkelen", geven we een andere classificatie van koelkasten, die ook kiezen voor winkelen in winkels. Moderne apparaten kunnen zijn:

• desktop - dit is een klein formaat dat erg handig is voor het koelen van drankjes of het opslaan van producten met een klein volume;
• wandgemonteerd in de vorm van hangende kasten van verschillende afmetingen. Zo'n koelkast is handig om te integreren in de samenstelling van de keukenset;
• vloerstaand is het meest populaire formaat dat elke moderne persoon kent. Een, twee, drie kamers, met een verschillend aantal deuren, uitgerust met intrekbare opslagkamers, met een of twee compressoren - deze klasse koelkasten wordt uitgevoerd in een ongelooflijk aantal versies;
• Ingebouwd - een zelden verkochte en vrij impopulaire klasse. Het ongemak is dat de installatie een instroom van verse lucht vereist om de condensor of andere warmteafvoer te koelen. En om dit te doen op voorwaarde van het installeren van de installatie in meubels of een nis aan de muur is behoorlijk problematisch.

Tegenwoordig biedt de markt alles wat een potentiële koelkasteigenaar nodig heeft om aan zijn behoeften te voldoen. Er zijn modellen van verschillende grootte, gebaseerd op een of ander principe, handig in bepaalde toepassingsgebieden.

Tot slot

Ter afsluiting van de evaluatie van technologieën voor het creëren van koude, kan men niet anders dan vortex-installaties noemen. Het is groot en met groot stroomindicator industriële monsters waarin eenvoudige lucht fungeert als koelvloeistof. Het wordt geleverd door compressoren onder enorme druk (20-30 atmosfeer) aan speciale zones van wervelverstrooiing, waar een scherpe temperatuurdaling optreedt. Aanvaardbare prestaties worden alleen bereikt met een werkelijk enorme installatieschaal. Daarom worden vortex-koelkasten bijna uitsluitend in de industrie gebruikt voor het koelen van bijvoorbeeld water in druppelinstallaties.