Поршневой компрессор холодильника

Компрессор — один из основных элементов холодиль­ной машины и холодильное оборудование. Он служит для сжатия холодильного аген­та от давления кипения Pо до давления конденсации P_к. Кроме того, компрессор отсасывает пар из испарителя и этим обеспечивает пониженное давление и температу­ру кипения холодильного агента, а нагнетая в конденса­тор, создает необходимые условия для сжижения газа.

Обязательным условием для создания заданного по­ниженного давления и температуры кипения в испарите­ле является отсос всего пара, образовавшегося в нем при восприятии тепла от охлаждаемой среды. Поэтому про­изводительность компрессора должна соответствовать производительности испарителя.

Производительность холодильного компрессора в от­личие от газового компрессора выражается не только массой или объемом засасываемого в единицу времени пара, но и холодопроизводительностью машины, т. е. количеством тепла, воспринятого от охлаждаемой сре­ды в единицу времени Q₀Bt (ккал/ч), которое вызвало образование пара, засасываемого компрессором.

 

Компрессор всасывает парообразный хладагент, поступающий от испарителя при низкой температуре и низком давлении, производит его сжатие, повышая давление и температуру, и направляет затем к конденсатору. В зависимости от условий работы холодильной машины, давление паров хладагента на выходе компрессора может составлять 15-25 атм, а температура 70-90°С.

Важной характеристикой компрессора является степень сжатия и объем хладагента, который нагнетается компрессором. Степень сжатия определяется как отношение максимального давления на выходе компрессора к максимальному давлению на входе.

По своему конструктивному исполнению компрессоры, используемые в холодильных машинах, могут быть разделены на две основные категории:

• поршневые;
• ротационные, спиральные SCROLL, винтовые.

Принципиальное отличие ротационных, спиральных и винтовых компрессоров от поршневых заключается в том, что всасывание и сжатие хладагента осуществляется не за счет, возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах, а за счет вращательного движения рабочих органов, соответственно пластин, спиралей и винтов.

Источник: GeoFrost.ru

Принцип работы линейного компрессора

Большинство холодильного оборудования (~80%) для использования в домашних условиях функционирует на линейных компрессорах.
временное шумовое сопровождение работы агрегатов несравнимо со звуком, которые издавали старые приборы, т. е. сейчас шумовой фон значительно ниже. Такое явление объясняется тем, что в старых моделях использовалось оборудование с кривошипной системой, работающей под воздействием крутящего момента. Новые аппараты действуют на электромагнитном излучении от обмоток электродвигателя, обеспечивающие поступательное движение в поршнях на единой плоскости. Поэтому компрессор получил название «линейный».

Принцип действия таких установок:

1. В морозильном отсеке устанавливается индикатор сверки температурного воздействия. Анализ индикатором осуществляется в постоянном режиме, т. е. через этот датчик собирается актуальная информация и происходит сверка с принятыми нормами;
2. При повышении температурного воздействия раздается щелчок, холодильник «вздрагивает». Если выявлено отклонение в большую или меньшую степень, силовая установка автоматически изменяет мощность. Во время фиксации совпадения заданной и текущей температуры, двигатель автоматически начинает охлаждать отсеки;
3. Пока работает компрессор, датчик продолжает сравнивать температурные показатели. После достижения нужного уровня, линейный агрегат выключается, техника опять «вздрагивает» и щелкает;
4. Однако индикатор продолжает работать и собирать показатели. Срок службы датчика заложен на весь эксплуатационный период устройства.

Примечательно, что такой способ работы также имеет вторичное название «ступенчатое». Соответственно, постоянное включение и отключение линейного оборудования влечет повышение температуры корпуса техники. Это негативно воздействует на работу всей системы и повышает нагрузку на электрическую сеть. Работа силовой установки на максимальных оборотах является причиной высокого расхода электричества.

На заметку: минус использования линейного оборудования — систематические включения и выключения аппарата. Из-за этого происходит перенапряжение в системе, и пользователь получает большие счета за используемую электроэнергию.

При включении или отключении линейного агрегата возникает нестабильная работа техники, в частности, температурного воздействия в пространстве отсеков. Соответственно, износ холодильника происходит интенсивнее.

Признаки выхода из строя:

• повышенный шум;
• нагревание;
• незначительное охлаждение внутреннего пространства.

Выявление ошибок в работе установки, а также устранение поломки должен производить квалифицированный мастер. Вызов специалиста следует осуществлять при обнаружении признаков неисправности.

Принцип работы инверторного компрессора

Если будущий владелец проявляет интерес к теме, какой компрессор для холодильника лучше, то рекомендуется рассматривать технику нового поколения с инверторными компрессорами.

Принцип работы агрегатов с инверторной системой:

1. Во время включения прибора в камеры нагнетается заданная температура. За длительную поддержку необходимого уровня отвечает инвертор;
2. В отличие от предшественника, в этих приборах нет эффекта «вздрагивания» при включении или отключении, как у линейного агрегата по несколько раз в день.

Подобное функционирование обеспечивает плавный и размеренный ход двигателя, а температурный режим действует без перепадов. Ввиду этого срок службы такой техники значительно выше, чем у линейных моделей.

Более того, аппараты с инвертором надежны и практичны в эксплуатации, а также обеспечивают низкий расход потребления электричества. По результатам проведенных тестов, нагрузка на сеть снижается на 25%.

Примечательно, что такой тип устройства используется в премиальном сегменте бренда Bosch. Холодильники этой марки отличаются длительным сроком службы, обладают высоким запасом мощности, благодаря чему при максимальной загрузке продолжают работать, не используя предельную мощность. Кроме того, представители ассортиментной линейки отличаются низким шумовым эффектом. Таким образом, становится понятно, какой компрессор в холодильнике лучше.

Однако при выходе техники из строя, восстановление работоспособности должно проходить только под руководством квалифицированного мастера. Поэтому пользователям необходимо обращаться в авторизованные сервисные центры производителя.

На заметку: компания Samsung на холодильное оборудование с системой Digital Invertor дает гарантию 10 лет.

Достоинства и недостатки холодильников с инверторным компрессором

Положительные аспекты:

1. Холодильные установки этого вида отличаются низким уровнем энергопотребления. Ввиду этого, агрегатам присвоен высокий класс сбережения энергии. В данном случае, экономия составляет 20% в отличие от других типов силовых установок. Обусловлена эта особенность использованием максимальной мощности только в момент включения. В остальное время система работает на сниженных оборотах для обеспечения необходимого температурного режима в камерах;



2. При рассмотрении конструктивных и эксплуатационных моментов, следует отметить однократное включение в тихом режиме. При этом звук датчика отсутствует;
3. Температурный режим, заданный пользователем, постоянно находится на установленной отметке;
4. Длительный срок службы обусловлен отсутствием амплитудных скачков, приводящих к повышенной амортизации системы. Как правило, производитель предоставляет 10 лет гарантии на приборы, что дополнительно подтверждает качество изделий;
5. Практически бесшумная работа, т. к. компрессор не задействует максимальную мощность;
6. Положительные стороны использования инверторных установок также прослеживаются в отзывах потребителей, которые купили более двух моделей. Исследования показали, что владельцы отмечают отсутствие высоких нагрузок.

Подбирая модель прибора, будущие владельцы закономерно проявляют интерес: тип компрессора в холодильнике, какой лучше. Эксперты отмечают, что выбор установки зависит от бюджета пользователя.

Невзирая на плюсы такого типа установок, существуют и минусы:

1. Недостатком ассортиментной линейки является высокая стоимость. Безусловно, в будущем изначальные расходы на приобретение аппарата окупаются за счет экономии в потреблении электроэнергии. Тем не менее, на это необходимо до 3 лет;
2. Холодильные установки с таким видом компрессора имеют высокую чувствительность к перепадам в сети электроэнергии. Такие ситуации могут стать причиной выхода из строя оборудования. Однако ряд производителей дополнительно оснащают технику защитной системой, устанавливая встроенные стабилизаторы или барьеры.

Если планируется установка агрегата на даче или в загородном коттедже, то пользователь самостоятельно может защитить технику от скачков в сети, дополнительно приобретя стабилизатор напряжения. Устройства срабатывают при проявлении угрозы стабильного функционирования, и прибор переходит в ждущий режим. После того как сеть нормализуется, восстанавливается работа системы.

Рекомендации

1. Прежде чем выбирать новую технику для дома, необходимо выяснить следующие моменты (в случае, если надписи затерты, закодированы или плохо читаемы, рекомендуется обратиться к специалисту):
   • какой используется вид хладагента — эта информация указывается производителями в инструкции;
   • мощность прибора должна соответствовать параметрам из паспорта или этикетке, установленной на корпусе;
   • характеристики используемой электрической сети;
   • вид оборудования;
   • тип охлаждающей системы;
   
   
2. Подбирая установку или планируя провести замену, нужно обладать соответствующими знаниями и опытом. Квалифицированные компании, оказывая такие услуги, предоставляют гарантию на выполненные работы. При этом пользователь может быть уверен в надлежащем исполнении в отличие от самостоятельного ремонта;
3. Выбирая устройство между инверторным и линейным типом, лишь немногие потребители готовы мириться с высокой ценой ради бесшумной работы агрегата. При этом второй вид также относится к экологически безопасному оборудованию. А срок эксплуатации и эффективность у линейных установок не сильно уступает инверторным представителям. Примечательно, что владельцы старых моделей спокойно относятся к урчанию холодильника на кухне;

4. Первым признаком для обращения к мастерам по ремонту техники является повышение температуры во внутреннем пространстве отсеков, в т. ч. полная разморозка камеры;
5. Разработчики холодильных установок производят технику с одним или двумя компрессорами. Если оборудование имеет только одно устройство, то морозильная камера и отсеки работают на одном двигателе. Соответственно, из-за постоянной нагрузки мотор быстро изнашивается. Рекомендуется приобретать холодильник с двумя силовыми установками, т. к. такой вариант обладает повышенной надежностью.

Источник: tehnikoved.ru

Что такое компрессор?

Без компрессора работа холодильника невозможна. Именно этот прибор создает разницу давления в различных участках системы охлаждения. Это осуществляется за счет уменьшения объема хладагента и его дальнейшего продвижения по теплообменной системе. Благодаря работе компрессора осуществляется отвод из холодильных камер тепла в окружающую среду, вследствие чего в холодильнике появляются условия для охлаждения, заморозки и долговременного сберегания продуктов.

Какими бывают холодильные компрессоры: плюсы и минусы

На сегодняшний день компрессоры для холодильников можно разделить на несколько категорий

Поршневой компрессор

Наиболее часто встречающийся и популярный вид. Такой узел состоит из одного или нескольких цилиндров, расположенных вертикально или горизонтально. Поршни, находящиеся в этих цилиндрах осуществляют с помощью шатунно-кривошипного механизма возвратно-поступательные движения.

Сильные стороны данного компрессора:

• Простая конструкция;
• Демократичная цена;
• Нет сложностей с ремонтом или обслуживанием;
• На выходе давление воздуха высокое;
• Высокая износостойкость. Прекрасно выдерживает как непрерывную работу, так и редкие включения;
• Неприхотлив в работе и содержании.

Слабые стороны:

• Сильная вибрация и шум;
• Низкая производительность;
• Необходимо регулярно проводить техобслуживание;
• Нуждается в системе фильтров.

Роторный (винтовой) компрессор

Известен с конца 19 века. В таких охлаждающих узлах разность давлений, возникающая за счет вращения ротора и подвижной пластины, меняет энергию вращения. Такие компрессоры установлены в некоторых моделях холодильных бытовых приборов Индезит.

Плюсы:

• Значительный коэффициент сжатия.
• Отсутствие элементов, подверженных высокой нагрузке и регулярное впрыскивание масла в паровую камеру, обуславливают надежность и долговечность.
• Регулировать производительность можно изменяя скорость, с которой вращаются роторы.
• Отличается небольшой вибрацией, поэтому не требует прочного основания.
• Относительно низкий уровень шума, благодаря чему холодильник можно устанавливать в любом помещении
• Небольшие габариты самого узла.

Минусы:

КПД изменения состояния фреона внутри системы. Постоянная скорость вращения валов, обуславливает разную силу сжатия.

Инверторный компрессор

Работает без отключений, в отличие от линейного. После первого включения охладительная система опускает температуру в камерах до указанного уровня, в дальнейшем компрессор, используя лишь необходимую мощность, поддерживает необходимые для сберегания продуктов условия. Такими узлами оснащают холодильники Самсунг.

Достоинства:

• Компрессор за редким исключением не задействует в своей работе максимальную мощность, поэтому по сравнению с другими охлаждающими системами электроэнергия расходуется более экономично.
• Благодаря постоянной работе такие узлы не издают громких звуков, обычно сопровождающих процесс запуска традиционного компрессора.
• Инверторные компрессоры более долговечны за счет отсутствия необходимости испытывать повышенные нагрузки при постоянных запусках и остановках.
• На первый взгляд холодильники, оборудованные компрессором такой категории, дороже бытовых приборов с традиционной системой охлаждения. Но высокий уровень экономии электроэнергии, длительный срок эксплуатации, износостойкость делают покупку более выгодной.

Недостатки:

• Сложность устройства и технологии производства, делающие стоимость готового компрессора более высокой в сравнении с более простыми видами охлаждающих устройств.
• Перепад напряжения в домашней электросети может вывести инверторный компрессор из строя. Чтобы избежать подобной ситуации, перед приобретением бытового прибора с таким оснащением желательно убедиться в качестве проводки и при необходимости заменить слабые участки или обезопасить место установки холодильного агрегата.

Компрессор линейный

Работа такого агрегата осуществляется в три этапа: включение, охлаждение, выключение. Температуру в камере холодильника контролирует датчик, как только она превышает заданный уровень, запускается компрессор. Как можно скорее понизив температуру, он снова отключается. Этот цикл повторяется все время, пока холодильник подключен к электросети. Возвратно-поступательные движения поршня в цилиндре происходит за счет воздействия электромагнитных сил, благодаря чему снижаются энергопотери, а срок эксплуатации увеличивается. Энергопотребление таких компрессоров по сравнению с традиционными агрегатами ниже на 40%. Такими узлами оснащены некоторые холодильники Electrolux.

Плюсы:

• Увеличение долговечности и надежности за счет меньшего количества подвижных элементов.
• Система управления компрессора помогает свести к минимуму температурные отклонения в холодильной камере от установленной владельцем и улучшить контроль за диапазоном температурных колебаний.
• Конструкция и система работы компрессора позволяет экономно расходовать электроэнергию.
• Стабильность условий внутри холодильной камере за счет непрерывности работы охлаждающей системы, помогает охлаждать продукты в кратчайшие сроки и сохранять все полезные свойства.
• Холодильник, оснащенный линейным компрессором работает относительно тихо, благодаря плавной системе запуска и остановки охлаждающего узла.

Минусы:

• Каждое включение и отключение охлаждающего узла сопровождается характерными щелчками.
• При запуске компрессор испытывает максимальную нагрузку и увеличивает потребление энергии.

Значительно реже холодильники оснащаются следующими видами компрессоров:

• Безмаслянный. Как следует из названия, агрегат не требует масла для работы. Обычно их устанавливают в холодильных установках.
• Электрогазодинамический. В такой конструкции необходимое давление получается благодаря возникновению в электрическом поле объемных зарядов частиц.

Как и любое устройство, компрессоры имеют свой срок эксплуатации и нуждаются в периодическом обслуживании. В случае выхода из строя охладительной системы в бытовом приборе не стоит самостоятельно устранять неполадку, лучше доверить ремонт холодильников специалисту.

Источник: holod-remont64.ru

Принцип работы и типы

Компрессор в холодильнике предназначен для поддержания холода, вернее, для циркуляции охлаждающего вещества по системе капиллярных трубок и радиаторной решётке холодильника, конденсатора.

Для того чтоб понять какую роль в холодильнике играет компрессор, нужно представлять как происходит процесс заморозки.

Компрессор, представляющий собой мотор, откачивает пары хладагента из испарителя, а после направляет их в конденсатор. В нём пары охлаждаются и начинается процесс конденсации. Находясь в сжиженном состоянии хладагент через трубки и фильтр, предназначенный для осушения, попадает в испаритель. Там, из-за разницы давления, происходит закипание вещества, энергия для кипения поступает от испарителя, и воздух в камере охлаждается. Хладагент опять меняет фазовое состояние, переходит в газ. Процесс вновь повторяется.

Компрессорные установки разделяют на типы:

• динамический;
• поршневой;
• ротационный.

Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки. Динамические используют в своей работе вентиляторы, с их помощью и происходит нагнетание хладагента. Поршневой основан на принципе работы таком же, как в одноцилиндровых двигателях внутреннего сгорания, имеет двигатель и вал. Ротативный содержит в конструкции катящийся ротор, расположенный в цилиндре корпуса эксцентрично.

Динамические компрессоры

Разделяются на два класса по типу вентиляторов: осевые и центробежные. Первые используют то, что сжатие хладагента происходит впоследствии изменения его скорости между лопатками ротора и направляющего устройства. При этом движение хладагента осуществляется в направлении оси ротора. Во втором типе на стороне подачи возникает разряжение, газ подаётся на лопатки рабочего колеса. При его вращении охлаждающее вещество отбрасывается, под влиянием центробежной силы, к внешнему радиусу. На выходе из колеса газ направляется в диффузор, где скорость его падает, а давление увеличивается.

Классификация их осуществляется по следующим признакам:

• По конечному давлению. Давление, создаваемое потоком газа.
• По количеству ступеней сжатия. Одноступенчатые и многоступенчатые.
• По виду привода. Турбинный или электрический.

Динамические компрессоры характеризуются несложной конструкцией, долговечностью в работе, удобством в использовании. Устройство имеет небольшие габариты и вес. Главный недостаток заключается в невысоком КПД, что особенно проявляется, при небольшой производительности и высоких давлениях накачивания. В такой конструкции невозможно получить большой коэффициент сжатия, а значит и создать высокое давление.

Поршневые компрессоры

Компрессоры такого типа являются возвратно-поступательными. Компрессия создаётся за счёт уменьшения объёма охлаждающего газа при передвижении поршня в цилиндре. Различают их по следующим признакам:

• Использующие кривошипно-шатунный привод или линейный механизм.
• По местоположению цилиндров. Могут быть выполнены в вертикальном, горизонтальном или угловом исполнении (прямоугольном).
• По числу ступеней сжатия. Выпускаются одно-, двух- и многоступенчатые, в зависимости от необходимости в ограничении температуры нагнетаемого газа.

Мотор при запуске приводит в действие коленчатый вал в середине компрессора. Осуществляя возвратно-поступательные вращения, поршень своими движениями выкачивает газ, из испарителя перегоняя его в конденсатор. Используя всасывающий клапан, хладагент, попадёт в камеру при разряжении и выводится назад при нагнетании, во время обратного хода, образовывая повышенное давление газа. Таким образом, используется непрямоточный поршень, состоящий из двух клапанов, приточного и расходного.

Применяется и другая конструкция, она является более экономной и проще. В её основе лежит инверторная схема формирования импульсов. Такое изделие представляет шток с поршнем на конце, находящейся внутри катушки. При подаче переменного тока возникает магнитное поле, и система под его действием приходит в движение.

Современные устройства этого типа не используют смазку, уплотнение поршней выполняется с помощью поршневых колец.

Поршневого типа компрессоры одни из первых, которые применялись в холодильниках. Отличаются они хорошей надёжностью, могут работать в большом диапазоне напряжений. Недостаток в шуме и возникновении вибрации во время запуска/остановки двигателя.

Ротационные компрессоры

Используется система, состоящая из двух роторов ведущего и ведомого. Вращаясь навстречу друг другу, и соприкасаясь по всей длине, создаётся давление газа. Устройство выполнено так, что между роторами и корпусом нет зазоров, порции газа, образованные заборными камерами расходятся в разные стороны и легко захватываются двумя валами. Хладагент, попадая в камеры при уменьшении их объёма, сжимается, а после перенаправляется, через специальное отверстие малого диаметра, в конденсатор. Особенность в том, что один из роторов принимает на себя большую часть порции, в соотношении 4 к 6.

Преимуществом такого исполнения является высокий КПД, а из-за того, что скорость вращения роторов не зависит от давления, обеспечивается устойчивое состояние. Вибрация и шум практически отсутствуют. Так как роторы соприкасаются без зазоров, а между ними находится масло, то трение отсутствует и высокая скорость вращения не нужна. Это приводит к низкому значению потребления мощности. Масло, за счёт поверхностного натяжения, образовывает пробку между рабочими частями и корпусом, что приводит к повышению давления.

Использование двух роторов на одном валу оправдывается повышением надёжности и эффективности. Оставаясь неизменным по принципу работы, сама конструкция может иметь различные вариации. Расположение на роторе дополнительно двух пластин привело к возможности получить большее давление, но привело к увеличению трения и усложнению конструкции.

В некоторых моделях используется качающийся ротор. Это вызвано тем, что в последнее время стал применяться новый тип хладагента. Ранее, охлаждающий газ за счёт содержания в своём составе хлора, образовывал дополнительную защитную ферро-хлоридную плёнку. Эта плёнка не только уменьшала трение, но и снижала возможность появления коррозии. Одновременно с этим применение новых хладагентов привело к потере давления, из-за потерь во время перетекания газа между ротором и цилиндром корпуса, а также цилиндром и торцом пластинки. Для уменьшения потерь на трении и перетекании, пластина с ротором выполняется одной деталью.

Сравнение линейных и инверторных типов

По режиму работы компрессоры разделяются на линейные и инверторные. В настоящее время всё больше холодильных установок выпускаются с инверторным компрессором. Линейные устройства работают в режиме циклического включения и отключения. После того как холодильник включили в сеть, датчик, расположенный в его камере, определяет температуру сравнивая с заданной. Компрессор включается и начинается процесс охлаждения. После достижения требуемого значения компрессор отключается, а датчик продолжает следить за температурой. Как только она повышается, и выходит из заданного диапазона, компрессор запускается вновь.

Инверторные устройства работают по иному принципу. После включения агрегата и достижения в камере нужной температуры, он не выключается, а уменьшает обороты, поддерживая температурный режим постоянным. В инверторном компрессоре нет мотора с вращающимся ротором. Компрессор осуществляет его работу сам: поршень производит движения под действием электромагнитного поля.

Главный недостаток линейных компрессоров повышенная нагрузка на электрическую сеть, что приводит к скачкам напряжения и повышенное энергопотребление, по сравнению с инверторными агрегатами. Шум от инверторного компрессора минимален, однако, он достаточно восприимчив к качеству питающей сети. Поэтому при плохой электрической линии рекомендуется использовать его совместно со стабилизатором напряжения. По цене линейные устройства дешевле, но не следует забывать об энергопотреблении.

Источник: 220v.guru