Скидка 35%+подарок

Как работает холодильник: принцип, устройство, схема

Как устроен и работает бытовой холодильник

Чтобы не растеряться в случае поломки кухонной техники, современной хозяйке приходится разбираться в том, как работает холодильник, микроволновка, плита и другие помощники человека. Назначение холодильного шкафа — сохранение свежести продуктов, поэтому работа его должна быть бесперебойной, ведь вызов мастера для ремонта иногда нельзя осуществить сразу. Понимание принципа действия бытового холодильника способно сэкономить время и деньги, а некоторые поломки можно исправить самостоятельно.

Все знают, что холодильный шкаф сохраняет холод, охлаждает и замораживает продукты, предотвращая их быструю порчу. При этом немногие могут ясно представить себе, откуда появляется холод внутри камеры, как его вырабатывает агрегат рефрижератора, почему холодильник иногда выключается. На самом деле охлажденный воздух ниоткуда не появляется сам — снижение его температуры происходит прямо в камере во время работы холодильного агрегата (рис.1). Подробнее — в статье как осуществляется регулировка температуры в холодильнике.

Рис. 1. 1 — испаритель, 2 — конденсатор, 3 — фильтр-осушитель, 4 — капилляр, 5 — компрессор

Рабочий агрегат холодильника состоит из 4 частей:

  • компрессор;
  • конденсатор;
  • испаритель;
  • хладагент.

Настоящее сердце всей системы — компрессор. Он обеспечивает циркуляцию хладагента по множеству тонких трубок, часть из которых можно увидеть на задней внешней стенке холодильного шкафа. Другая часть скрыта под панелью внутри камеры в современных моделях, но в старых рефрижераторах они образуют стенки морозильного отделения либо просто закреплены на потолке камеры. Во время работы компрессор сильно нагревается, как любой двигатель, и должен время от времени отдыхать. Чтобы он не вышел из строя от перегрева, внутри находится реле, которое при достижении определенной температуры двигателя размыкает электрическую цепь. В этот момент компрессор выключается.

Трубочки на внешней стенке холодильника — это конденсатор. Назначение его в том, чтобы отдать тепло в окружающее пространство. Компрессор, перекачивая хладагент, загоняет его в конденсатор под давлением. В результате газообразное вещество (фреон, изобутан) переходит в жидкое состояние и довольно сильно нагревается. Вот эти излишки тепла и должны рассеяться во внешнюю среду, чтобы хладагент сам охладился до комнатной температуры.

В инструкциях к рефрижераторам обычно пишут о том, что устанавливать их нужно вдали от нагревательных приборов.

Конденсатор холодильника

Зная о том, как должен работать холодильник, рачительные хозяева постараются обеспечить своему помощнику наилучшие условия для легкого охлаждения компрессора и конденсатора. Это поможет ему прослужить дольше.

Для того, чтобы получить холод в камере, существует другая часть системы трубок, куда сжиженный газ попадает потом. Ее называют испарителем. От конденсатора она отделена фильтром-осушителем и капилляром — очень тонкой трубочкой, которая не пропускает сразу весь сжиженный хладагент, а заставляет компрессор с усилием проталкивать его в испаритель. Попадая туда, небольшие количества фреона моментально вскипают и расширяются, снова переходя в газообразное состояние. Во время этого процесса происходит поглощение большого количества тепла. Трубочки внутри камеры охлаждаются сами и охлаждают воздух в холодильнике. Потом хладагент возвращается в компрессор, и весь цикл начинается сначала.

Чтобы продукты в камере не превратились в лед, внутри нее установлен терморегулятор. Шкала с делениями позволяет установить желаемый уровень охлаждения, и как только нужные показатели будут достигнуты, холодильник отключается.

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Несмотря на одинаковое строение, различия в принципе работы все-таки есть. Старые двухкамерные модели оснащены одним испарителем для обеих камер. Поэтому, если при разморозке механически убирать наледь и задеть испаритель, из строя выйдет весь холодильник.

Новый двухкамерный шкаф имеет два отделения, каждый из которых оснащен испарителем. Обе камеры изолированы друг от друга. Обычно в таких случаях морозилка находится снизу, а холодильный отсек — сверху.

Пример распространенного двухкамерного холодильника с нижней морозильной камерой и большими ручками

Поскольку в холодильнике есть зоны с нулевой температурой (читайте, что такое зона свежести в холодильнике), фреон охлаждается в морозилке до определенного уровня, а затем перемещается в верхнее отделение. Как только показатели достигают нормы, срабатывает терморегулятор, и пусковое реле отключает мотор.

Наиболее востребованы приборы с одим мотором, хотя с двумя компрессорами также набирают популярность. Последние функционируют так же, просто за каждую камеру отвечает отдельный компрессор.

Большие двухдверные холодильники работают на двух компрессорных моторах по такой вот схеме на фото

Но не только в двухкамерной технике можно отдельно устанавливать температуру. Есть такие приборы («Минск» 126, 128 и 130), где установлены электромагнитные клапаны. Они перекрывают подачу фреона в отделение холодильника. Исходя из показаний регулятора температуры выполняется охлаждение.

Как работает подача хладагента в трубы холодильника с применением функции закрытого клапана при режиме

Более сложная конструкция предусматривает размещение специальных датчиков, которые измеряют температуру снаружи и регулируют ее внутри камеры.

Температурные режимы в камерах

В зависимости от номинальной температуры в испарителе, холодильники подразделяются на четыре группы. Выяснить к какой группе относится та или иная модель, можно по маркировке в виде звездочек.

  • Одна звездочка (*) означает, что максимальная температура в морозильной камере -6 градусов. При такой температуре продукты рекомендуется хранить не более двух недель.
  • Две звездочки (**) – температура в камере -12. Продукты в морозилке могут хранится дольше (месяц – полтора).
  • Три звездочки (***) – при температуре -18 срок хранения продуктов возрастает до полугода. Такая температура считается самой оптимальной для заморозки продуктов.
  • Четыре (****) – высшая степень охлаждения -24. Эти модели имеют режим сверхбыстрого замораживания продуктов.

Холодильная камера предназначена для кратковременного хранения продуктов, поэтому в ней температура не должна опускаться ниже нуля.

Кроме этих двух традиционных камер не так давно в современных холодильниках появилась еще одна камера – так называемая «зона свежести». Это специальный отсек с температурой 0 градусов. Он плотно закрывается и этим как бы изолируется от холодильной камеры. Полезно и удобно иметь дополнительную «нулевую камеру». Здесь хорошо хранить свежую зелень, овощи, фрукты и многие другие продукты.

Зона свежести

В техническом описании современных холодильников часто можно увидеть два термина: «зона свежести» и «нулевая камера». Большинство пользователей считает, что это одно и то же, и в результате часто разочаровываются в своем выборе. Чтобы подобная неприятность не постигла и вас, давайте разберемся, как работают и для чего предназначены эти функции.

«Зона свежести» в холодильнике – это отдельный отсек, расположенный в холодильной камере, чаще всего в нижней ее части. В ящике поддерживается высокая влажность, а температура составляет примерно 2-3 градуса. Некоторые производители предусматривают возможность регулировки влажности, устанавливая на контейнеры специальные заслонки. Отсеки для сохранения свежести могут называться по-разному: VitaFresh, Fresh Box, Flex Cool, Fresh Zone и т. д.

«Зона свежести» нужна для того, чтобы продлевать срок хранения овощей, фруктов, зелени или сыров, которые портятся чаще всего из-за недостатка влажности в холодильной камере. Чтобы замедлить развитие бактерий, из-за которых портятся продукты, многие производители оснащают «зоны свежести» особой ультрафиолетовой подсветкой.

«Зона свежести» не предназначена для хранения рыбы или мяса – для этого в ней недостаточно низкая температура. Если вы хотите сохранять мясные продукты, не замораживая их, ищите холодильники с нулевой камерой. Это может быть автономный отсек с собственным температурным режимом (BioFresh) или отдельный контейнер в холодильной камере, температура в котором приближена к нулю. Первый вариант, конечно, предпочтительнее, но дороже. В «нулевой камере» холодильника свежая рыба и мясо могут храниться в несколько раз дольше, чем в обычном холодильном отсеке.

Как холодильник достигает ожидаемой низкой температуры?

В процессе работы холодильник использует несколько простых физических процессов. Однако для этого необходимо обеспечить его соответствующим количеством электроэнергии, которое потребляется агрегатом, подключенным к электрической розетке. Благодаря подводимой энергии можно направить хладагент в поток и соответственно изменить его агрегатное состояние.

Холодильники включают несколько раз в течение дня, как только получают информацию об изменении температуры внутри устройства, которую в каждом холодильнике можно настроить в соответствии с потребностями пользователя. Воздушный поток внутри холодильной камеры возможен благодаря размещенным внутри вентиляторам.

Цикл работы всех компонентов холодильника является непрерывным и повторяемым, и возникновение любых перерывов в работе или сбоев цикла может привести к тому, что внутри холодильника не будет поддерживаться соответствующая температура.

Правила выбора холодильников

Как правило, завод-производитель дает гарантию на новый холодильник сроком от года до пяти лет. Средний срок службы составляет от семи до десяти лет, но бывает, что меняют агрегат не раньше 20 лет активной эксплуатации. Чтобы максимально отложить срок замены, стоит ответственно подойти к выбору. Вот на что, по мнению экспертов, стоит обратить внимание:

1. Регулярная загрузка и подходящий размер

Обидно спустя пару месяцев эксплуатации обнаружить, что холодильника просто не хватает на весь необходимый объем продуктов. Так что стоит заранее оценить, что регулярно должно находиться в холодильнике и какие секции чаще всего используются.

Вместительность холодильников определяется в литрах. Для одного человека или пары подойдет вариант до 200 литров, а вот большим семьям нужны большие модели — многокамерные и двухдверные.

Фото:pexels

Кроме общего объема, внимание стоит обратить и на то, какие продукты чаще всего хранятся в холодильнике. Тут важны следующие моменты:

  • частота и объем использования морозильной камеры. Если нужны заморозки на длительный срок, лучше отдавать предпочтение вариантам с морозилкой, расположенной внизу холодильника: обычно у них больше объемы. В остальных случаях можно обойтись холодильником с верхней морозильной камерой — компактной и практичной;
  • количество свежих овощей, фруктов и скоропортящихся продуктов, которые хранятся постоянно. Если вы часто закупаетесь свежими продуктами, лучше выбрать модель со специальной фреш-зоной. В ней поддерживается нулевая температура, что позволяет содержимому храниться дольше. В больших холодильниках таких отсеков может быть несколько;
  • количество бутылок, которые нужно размещать на полках. Не самое очевидное, но важное свойство — это вместительная дверца и отдельные отсеки под продукцию в бутылках. Порой очень важно иметь возможность разместить много сока, молока, кефира и какое-то количество алкоголя.

2. Место под холодильник

На этом этапе надо определиться: встроенный холодильник или отдельно стоящий. Современные кухни нередко конструируются таким образом, чтобы скрывать все предметы бытовой техники за фасадами. Холодильники — не исключение, их тоже можно убрать в шкаф. Основных таких вариантов два:

  • частично встраиваемые — в кухонном гарнитуре выделяется ниша;
  • полностью встраиваемые, под них нужно выделять отдельный шкаф, а дверца холодильника сверху закрывается кухонным фасадом. Со стороны довольно сложно догадаться, что за этой конструкцией находится холодильник.

При любом типе холодильника нужно тщательно обмерить место, где он будет размещен. При замерах важно учитывать наличие розеток и плинтусов. Еще один важный момент — в какую сторону будет открываться дверца: при соседстве со стеной надо заложить дополнительное расстояние, чтобы избежать ударов.

Фото:pexels

Двери холодильников бывают разных типов:

  • открывающиеся на одну сторону. Чаще всего при первичной установке холодильника можно выбрать, на какую сторону их повесить;
  • распашные дверцы. Тут есть выбор между французскими дверцами (когда распашные только в холодильной камере, а морозилка может быть представлена выдвигающимися полками) и дверцами side-by-side (по сути, это два полноценных узких холодильника, приставленных друг к другу).

При выборе холодильника нужно учитывать параметр климатического класса. Данный показатель связан с температурой в помещении: если это подвал, скорее всего, понадобится класс SN (умеренный — от 10 до 32 градусов по Цельсию), а в жарком климате подойдет ST (субтропический. 16–38 градусов) или T (тропический: 16–43 градуса). В усредненных помещениях можно обойтись классом N (нормальный, 16–32 градуса).

3. Тип управления

Обычно холодильник единожды настраивают на нужный уровень охлаждения, в котором он и работает в дальнейшем. Хотя в большинстве современных моделей есть особые режимы: например, «отпуск» и «разморозка» . Так что имеет смысл заранее подумать, как удобнее управлять агрегатом:

  • электромеханическое управление позволяет вручную выставить самые простые показатели, его можно встретить в самых бюджетных моделях;
  • электронное управление дает возможность установить уровень охлаждения до градуса, выбрать отдельные функции;
  • управление по Wi-Fi дает полный контроль, вплоть до уведомлений о неисправностях.

4. Уровень шума

Современные холодильники практически бесшумны. В измеримых показателях — по ГОСТу — уровень шума не должен превышать 53 дБ, эксперты советуют ориентироваться на 40 дБ. Но если холодильник находится рядом с кабинетом или спальней, что часто бывает в небольших квартирах, даже этот уровень может быть критичным.

За работу камер холодильника отвечают компрессоры. Чем компактнее модель, тем больше вероятность, что в ней всего один компрессор, который обеспечивает энергией все камеры. Двухкомпрессорные модели обычно распределяют энергию по камере холодильника и морозильника. В этом случае можно, уехав в отпуск или на дачу, отключить только холодильную камеру, а морозильник оставить работать.

Добавлять шума может функция No Frost — особая система вентиляции, которая исключает образование на стенках и дверцах льда и снега. Такие холодильники могут довольно сильно «звучать» в открытых пространствах (именно поэтому они так шумны в супермаркетах), но для квартиры они подойдут, если производителем заложены нормальные показатели по шуму — в идеале до 40 дБ.

5. Тип размораживания

No Frost — удобное решение, но и у капельной системы, которая подразумевает «ручное» размораживание, есть свои преимущества.

Фото:shutterstock

При капельной системе весь конденсат, который образовывается в результате охлаждения продуктов, по стенкам стекает в специальные поддоны, а после превращается в наледь. Периодически такие холодильники необходимо отключать от сети, полностью размораживать и промывать. Из плюсов: простая система не оснащена дополнительными вентиляторами, а значит, в холодильнике остается больше полезного пространства, а сам он издает меньше шума.

No Frost шумнее и занимает больше места, но чистить и мыть такой холодильник приходится гораздо реже .

6. Энергоэффективность

Холодильник — предмет бытовой техники, который работает круглые сутки, так что уровень энергопотребления у него высокий. Сэкономить на эксплуатации может помочь выбор энергоэффективной модели — тут надо обращать внимание на маркировку.

Буквами A, A+, A++ обозначаются холодильники с наивысшим уровнем энергоэффективности. Чем экологичнее модель, тем дороже она будет стоить, но и показатели с литерой B вполне достойны использования.

Чтобы подсчитать реальную экономию, стоит посмотреть в техпаспорте на цифру потребления энергии в год. Она выражена в киловаттах. Это поможет подсчитать, сколько денег потребуется на работу холодильника в месяц и стоит ли тратиться на более дорогой, но энергоэкономичный вариант.

Фото:shutterstock

7. Дополнительные функции

На эксплуатацию холодильника могут серьезно влиять и дополнительные параметры:

  • экстра-очистка и поддержание свежести. За этот параметр отвечают угольный фильтр и антибактериальное покрытие. Вместе они гарантируют чистоту холодильника на более длительный срок;
  • оповещение об открытой двери: даже небольшая щель позволяет холоду выходить, а теплый воздух портит некоторые продукты;
  • подача воды и льда — полезный функционал для тех, кто часто пьет прохладительные напитки. Холодильник охлаждает жидкость в специальном отсеке и самостоятельно формирует кубики льда;
  • автоматические опции по заморозке и поддержанию температур. Например, опция «Отпуск» умеет отключать охлаждение основной камеры, при этом продолжая поддерживать работающей морозильную камеру. «Суперзаморозка» поможет быстро охладить бутылку шампанского, если до свидания или новогодней речи президента осталось мало времени.

Заключение

Купить холодильник – задача не из легких. Для того, чтобы потом не страдать от неправильного решения, еще до покупки определитесь с основными параметрами, которыми должен быть наделен ваш рефрижератор. Выпишите их и подберите подходящие модели с помощью фильтров на сайте интернет-магазинов. Посмотрите, где предлагают скидки, можно ли заказать прибор с доставкой.

Не лишним будет почитать отзывы на сторонних независимых сайтах. После этого отправляйтесь в магазин и “пощупайте” понравившиеся образцы. Обычно этих действий достаточно, чтобы подобрать технику, полностью соответствующую вашим ожиданиям.

Расскажите, как вы выбирали, какой холодильник купить. Выбирали заранее или спонтанно, послушав советы консультанта?

Кухни в Москве