Устройство холодильного компрессора в разрезе


Холодильные устройства отличаются от другой крупной бытовой техники долговечностью, при этом функционируя ежедневно. Однако и они подвержены поломкам.

При частых перепадах напряжения электросети первым выходит из строя компрессор для холодильника. Именно этот механизм считается самым важным элементом системы, прогоняющим фреон по трубам, за счет чего и обеспечивается охлаждение.

В этой статье рассмотрим существующие разновидности компрессора и разберем причины типичных поломок. Также приведем подробный инструктаж по его замене своими руками.

Существующие разновидности компрессоров

Поломка самого важного элемента холодильника чаще всего происходит в результате перепадов напряжения. Если у вас регулярно наблюдаются проблемы с электроснабжением, рекомендуем присмотреться к стабилизаторам напряжения.

Сломанный компрессор сулит существенные траты не только на приобретение нового прибора, но и на работу мастера.

Однако можно пойти другим путем и самостоятельно произвести замену. Какой бы вариант ни был выбран, в первую очередь потребуется подобрать нужный тип компрессора.


Коллекторный нагнетатель воздуха

Получая из источников информацию об инновационных моделях холодильников можно встретить такое понятие, как «обычный» компрессор. Однако, смысл его знает не каждый.

Под этим термином имеется в виду коллекторный механизм, с вертикально установленным валом электромотора. Он монтируется на пружинном механизме и закрыт герметичным коробом, тем самым обеспечивая высокую степень звукоизоляции системы.

В старых моделях использовалась горизонтальная компоновка, что и делало агрегат более шумным — вибрирование отражалось на всем корпусе.

Здесь используется стандартный принцип функционирования и технология, разработанная еще много десятков лет назад – нагнетатель работает до тех пор, пока в холодильном блоке не достигается заданный температурный режим, а потом выключается.

Обзорными моделями оснащают в основном бюджетные варианты холодильников и в этом их единственное преимущество перед другими представителями вида.

Инверторный тип компрессора

Модернизированные агрегаты комплектуются инверторным типом нагнетателя. Обычный компрессор выходит на пик своих возможностей при отключении, при этом в день таких повторений очень много, а соответственно, он подвержен быстрому износу и сокращению эксплуатационного срока.

Тогда как инверторные устройства работают даже при достаточном нагнетании воздуха в камерах, периодически снижая количество оборотов. Износостойкость комплектующих элементов при этом значительно ниже, а соответственно, срок бесперебойного использования – выше.


Лидирующие позиции в разработках инверторных устройств занимает компания Samsung, которая стала первой массово комплектовать не выключающимися механизмами холодильники. Производители дают десятилетнюю гарантию на их работу.

Чтобы узнать больше об особенностях холодильников с инверторным компрессором, их преимуществах и недостатках, переходите, пожалуйста, по этой ссылке.

Линейный вид устройства

Инновационные разработки в импортной технике задействовали новый вид нагнетателей – линейные. Принцип работы похож на предыдущие варианты приборов, однако такой тип функционирует намного тише и экономичнее.

В отличие от обычных механизмов в них отсутствует коленчатый вал. Посредством действия электромагнитных сил обеспечиваются возвратно-поступательные движения ротора.

Линейные нагнетатели технически схожи с двумя предыдущими аналогами, однако имеют ряд существенных преимуществ:

  • меньший вес;
  • большая степень надежности при работе;
  • отсутствие трения в плоскости сжатия;
  • применение при низком температурном режиме.

Основным идеологом, который занялся активным внедрением нагнетателей линейного типа считается компания LG. Чаще всего их применяют в холодильниках с системой No Frost, имеющих индивидуальные регуляторы температуры в различных блоках.


Ротационный нагнетатель с пластинами

Ротационные (роторные) горизонтально или вертикально позиционированные нагнетатели оснащены одним или двумя роторами и являются аналогами двухшнековой соковыжималки, однако спирали винтового типа неравнозначные.

В зависимости от принципа работы их разделяют на два основных класса: с катящимся и вращающимся валом.

В первом случае агрегат представлен валом двигателя с насаженным цилиндрическим поршнем, находящийся эксцентрично относительно центра, то есть смещен.

Циклы вращения производятся внутри корпуса цилиндра. Зазор, имеющийся между корпусом и ротором, при вращениях меняет свои размеры.

В месте минимального отверстия расположен нагнетающий патрубок, максимального – всасывающий. К оборотному поршню, в свою очередь, посредством пружины прикреплена пластина, которая преграждает пространство между двумя патрубками.

Во втором варианте принцип работы аналогичный с одним отличием – пластины неподвижны и размещены на роторе. В процессе работы поршень вращается относительно цилиндра, а пластины поворачиваются вместе с ним.

Общий алгоритм работы холодильника

Функционирование всех холодильников основано на воздействии фреона, выступающего в роли хладагента. Передвигаясь по замкнутому контуру, вещество изменяет свои температурные показатели.

Под давлением хладагент доводится до кипения, а это от -30 °C до -150 °C. Испаряясь, он захватывает теплую атмосферу, расположенную на стенках испарителя. В результате температура в холодильном блоке опускается до заданного уровня.

Помимо основного нагнетательного устройства, создающего давление в холодильнике, есть вспомогательные элементы, выполняющие заданные опции:


  • испаритель, собирающий тепло внутри холодильного блока;
  • конденсатор, вымещающий теплоноситель наружу;
  • дросселирующее приспособление, регулирующее поток хладагента посредством капиллярной трубки и терморегулирующего вентиля.

Все эти процессы являются динамическими. Отдельно стоит рассмотреть алгоритм работы мотора и принцип действия при его неисправности.

Компрессор отвечает за системное регулирование перепадов уровня давления. В него затягивается испаренный хладагент, который сжимается и выталкивается обратно в теплообменный аппарат.

При этом температурные показатели фреона увеличиваются за счет чего он переходит в жидкое состояние. Функционирует компрессор с помощью электромотора, расположенного в герметичном корпусе.

Дополнительно стоит отметить, что большинство холодильных устройств имеют отличающиеся температурные показатели внутри основного блока. Так производители упрощают систему организации хранения различных категорий продуктов.

В зависимости от зоны климат может настраиваться от сухого к влажному, а температура основного отсека от 0 до 5-6 °C, морозильного – до -30 °C.

Более подробно устройство и принцип работы холодильника мы разобрали в этой публикации.

Разобравшись с устройством, переходим к разбору основных факторов поломки компрессора, после чего потребуется произвести его демонтаж.

Основные причины поломки нагнетателя


Все проблемы в компрессионном узле условно делятся на две основные группы: с работающим и неработающим мотором. Первый вариант выглядит следующим образом: при включении слышно звук от компрессора, горит лампочка на холодильнике. Соответственно, во другом варианте — агрегат вовсе не включается.

Причина #1 — утечка хладагента или дефект терморегулятора

Здесь основная причина может быть заключена в утечке фреона.

Проводить самостоятельную проверку можно таким способом: прикоснуться к конденсатору — его температура будет соответствовать комнатной.

Возможна и другая причина – выход из строя терморегулятора. При этом сигнал о неправильном температурном режиме попросту не будет поступать.

Причина #2 — проблемы с обмоткой

Если агрегат не включается, то возможной причиной может послужить обрыв цепи обмоток компрессора.

Произойти такая ситуация может как на рабочей, так и на пусковой или же на двух сразу. При включенном в сеть холодильнике, нагнетатель не работает, а температура его блока комнатная.

Причина #3 — межвитковое замыкание

Устройство запускается, однако не более, чем на минуту. А корпус чрезмерно прогревается.


При этом витки обмотки замкнуты, их сопротивление понижено, через релейный блок проходит повышенная сила тока. Реле производит выключение нагнетателя, будет слышен щелчок. После охлаждения пусковика оно снова включает компрессор и так по кругу.

Причина #4 — заклинивание двигателя

При включении слышна работа электромотора, но вращения не происходит, компрессор не осуществляет сжатие, сопротивление обмоток на максимуме.

Причина #5 — поломка клапанов

Потеря холодопроизводительности связана с дефектами клапанов.

В результате такой поломки агрегат работает без отключения и не создает должного уровня компрессии, соответственно, блоки холодильного устройства не набирают нужную температуру.

Нередко в таком случае может быть слышен нехарактерный звон металлических частей при функционировании. Выяснить это можно, определив степень подачи воздуха.

Чтобы удостовериться в «диагнозе», потребуется с помощью трубореза отрезать заправочный патрубок. Аналогичные действия проделываем и с фильтром конденсатора.

Теперь на их место подсоединяем манометрический коллектор, включаем нагнетатель и проверяем формируемый уровень воздушной компрессии – норма 30 атм.

Причина #6 — термодатчик или пусковое реле

Также необходимо проверить на дефекты такие элементы, как терморегулирующий датчик и пусковое реле.

При таком сбое компрессор либо не включается, либо включается на 1-2 минуты. При проверке сопротивления обмоток будут фиксироваться номинальные значения.

Поэтапный процесс самостоятельной замены

Если причины сбоев в работе не определены, ремонту подлежит сам нагнетатель. А для начала его потребуется извлечь из холодильного блока и проверить работоспособность.

Этап #1 — проводим демонтаж нагнетателя

Расположен компрессор сзади холодильника в его нижней части.

В процессе демонтажа будут применены следующие инструменты:


  • плоскогубцы;
  • гаечные ключи;
  • плюсовая и минусовая отвертки.

Нагнетатель размещен между двух патрубков, соединенных с системой охлаждения. С помощью плоскогубцев их потребуется откусить.

Холодильник запускают на 5 минут, в течение которых фреон переходит в состояние конденсата. После к заправочной линии подключается вентиль со шлангом, подсоединенный к баллону. За 30 с при открытом вентиле весь хладагент будет стравлен.

После снимаем релейный блок. Визуально его можно сравнить с обычной коробкой черного цвета с выходящими из нее проводами.

В первую очередь на пусковике помечают верх и низ – это пригодится в процессе обратной установки. Открутив фиксаторы и сняв с траверсы, также перекусываем проводку, ведущую к вилке.

Все крепежи выкручиваем вместе с обзорным прибором. Зачищаем все трубки для пайки нового устройства.

Этап #2 — измеряем сопротивление омметром

Для того чтобы удостовериться в работоспособности комплектующего элемента, мы произведем внешний осмотр, а также опробование и проверку его отдельных компонентов. В первую очередь инспектируем состояние мотора. Это можно сделать, применяя мультиметр или омметр.


Как говорилось ранее, первоначально проверяется питающий кабель. Если он рабочий, обследуем сам нагнетатель. Для этого воспользуемся тестером.

В первую очередь снимаем защитный блок и извлекаем содержание, отключаем от пускового реле. Далее, с помощью щупов мультиметра производим попарный замер проводов.

Полученные результаты сверяем с таблицей, в которой указаны оптимальные показатели именно для этой модели компрессора.

Данные исправного прибора в стандартном варианте будут следующие: между верхним и левосторонним контактом – 20 Ом, верхним и правосторонним – 15 Ом, лево- и правосторонними – 30 Ом. Любые отклонения свидетельствуют о поломках.

Проверяется сопротивление между проходными контактами и корпусом. Показания обрыва (знак бесконечности) указывают на исправность прибора. Если тестер выдает какие-либо показатели, чаще всего это ноль, – присутствуют неисправности.

Этап #3 — проверяем силу тока

Проверив сопротивление, необходимо измерить ток. Для этого подключаем пусковое реле и включаем электромотор. Клещами тестера зажимаем один из сетевых контактов, ведущих к прибору.

Сила тока должна быть идентичной мощности двигателя. К примеру, мотор мощностью 120 Вт соответствует силе тока в 1,1-1,2 А.

Этап #4 — готовим инструменты и оборудование

Для замены неисправного компрессора холодильника нужно подготовить такой комплект инструментов и материалов:


  • переносную станцию регенерации, заправки и вакуумирования;
  • аппарат для сварки или горелка с баллоном МАРР газа;
  • компактный труборез;
  • клещи;
  • муфта Ганзена для герметичного соединения компрессора с заправочным патрубком;
  • медная труба 6 мм;
  • фильтр-поглотитель для монтажа у входа в капиллярную трубку;
  • сплавы меди с фосфором (4-9%);
  • бура паяльная в качестве флюса;
  • баллон с фреоном.

Также следует заострить внимание и на мерах безопасности при работе с ремонтной аппаратурой. В первую очередь нужно обустроить изолирующую площадку и отключить холодильный агрегат от питания.

После каждой заправки фреоном, перед тем как выполнять пайку помещение проветривается в течение четверти часа. Не допускается включение нагревательных приборов в помещении, где производится ремонт.

Этап #5 — монтируем новый компрессор

В первую очередь необходимо прикрепить новый нагнетатель на траверсе холодильного блока. Снять все заглушки с трубок, идущих от компрессора, и проверить давление атмосферы в устройстве.

Разгерметизировать его не раньше чем за 5 минут до процесса пайки. Затем проводим стыковку патрубков компрессора с нагнетательной, отсасывающей и заправочной линиями, их длина составляет 60 мм, а диаметр 6 мм.

Процесс пайки трубок выполняется согласно очередности: заправочная, отводящая излишки хладагента и нагнетательная.


Теперь удаляем заглушки с фильтра-осушителя и устанавливаем последний на теплообменнике, вставив в него дроссельный патрубок. Запаиваем швы двух элементов контура. На этом этапе на заправочный шланг одеваем муфту Ганзена.

Этап #6 — запускаем хладагент в систему

Для заправки холодильной системы фреоном к заправочной линии с муфтой подключаем вакуум. Для первичного запуска довести до давления в 65 Па. Установив на компрессор защитное реле, производится коммутация контактов.

Подключить холодильник к электропитанию и заполнить хладагентом на 40% от нормы. Это значение указывается в таблице, расположенной сзади устройства.

Агрегат включается на 5 минут и проверяются соединительные узлы на предмет герметичности. Затем его нужно снова отключить от питания.

Выполнить второй раз вакуумирование до остаточного значения в 10 Па. Длительность процедуры не меньше 20 минут.

Включить агрегат и произвести полное заполнение контура фреоном. На финишном этапе консервируем трубку методом пережатия. Снимаем муфту и запаиваем патрубок.

Если вы никогда не занимались подобными работами, рекомендуем более подробно изучить процесс самостоятельной заправки холодильника фреоном.

Полезные рекомендации по пайке швов

Пайка двух патрубков, произведенных из меди, осуществляется сплавом меди с фосфором (4-9%). Состыкованные элементы размещают между горелкой и экраном, разогрев его до вишневого цвета.

Накаленный припой опускают во флюс и расплавляют нажатием прутка к нагретому стыковочному участку.

Для пайки трубок из стали или из его сплава с медью применяется припой с содержанием серебра. Паяльный элемент подогревают до красного цвета.

После того как шов затвердел, его протирают влажной ветошью для устранения флюсовых остатков.

Выводы и полезное видео по теме

Инструменты и материалы, что потребуются для замены компрессора, а также все этапы работы доступно изложены в видеосюжете на примере холодильника Атлант:

Основные правила вакуумирования и перезаправки охладительной системы:

Заявленный производителями срок службы компрессора составляет 10 лет. Однако и его поломки неизбежны.

В случае неисправности нагнетателя можно заменить сломанный компрессор самостоятельно, предварительно ознакомившись со всеми правилами безопасности и этапами предстоящей работы. Также для этих целей предстоит запастись необходимым оборудованием.

Профессионально занимаетесь ремонтом холодильников и хотите дополнить приведенный выше список причин поломки компрессора? Или поделиться с новичками полезными советами по ремонту? Пишите свои замечания и рекомендации внизу под этой статьей.

Если у вас остались вопросы по самостоятельному устранению поломок, задавайте их нашим экспертам в комментариях к этой публикации.

Источник: sovet-ingenera.com

Кратко о типах оборудования

По принципу работы данное оборудование можно разделить на четыре вида:

  • Пароэжекторное, в качестве хладагента выступает, как правило, вода. Применяется в различных промышленных техпроцессах.
  • Абсорбционное, для работы использует не электрическую, а тепловую энергию.
  • Термоэлектрическое, на элементах Пельтье, широкое применение остается под вопросом ввиду низкого КПД (подробную информацию об этих устройствах можно найти на нашем сайте).
  • Компрессорное.

Именно последний вид оборудования широко используется в бытовых и промышленных агрегатах.

Компрессор для холодильника: принцип работы

Чтобы понять назначения данного аппарата, следует рассмотреть схему работы оборудования. Упрощенный вариант, где указаны только основные элементы конструкции, приведен ниже.

Принцип работы холодильной установки
Рис. 1. Принцип работы холодильной установки

Обозначения:

  • А – Испарительный радиатор, как правило, изготовлен из медных трубок и расположен внутри камеры.
  • B – Компрессорный аппарат.
  • С – Конденсатор, представляет собой радиаторную сборку, расположенную на тыльной стороне установки.
  • D – Капиллярная трубка, служит для выравнивания давления.

Теперь рассмотрим, алгоритм работы системы:

  1. При помощи компрессора (В на рис. 1), пары хладагента (как правило, это фреон) нагнетаются в радиатор конденсатора (С). Под давлением происходит их конденсация, то есть фреон меняет свое агрегатное состояние, переходя из пара в жидкость. Выделяемое при этом тепло радиаторная решетка рассеивает в окружающий воздух. Если обратили внимание, тыльная часть работающей установки ощутимо горячая.
  2. Покинув конденсатор, жидкий хладагент поступает в выравниватель давления (капиллярная трубка D). По мере продвижения через данный узел давление фреона снижается.
  3. Жидкий хладагент, теперь уже под низким давлением, поступает в испарительный радиатор (А), под воздействием тепла которого, он опять меняет агрегатное состояние. То есть становиться паром. В процессе этого происходит охлаждение испарительного радиатора, что в свою очередь привод к понижению температуры в камере.

Далее идет повторение цикла, до установления в камере необходимой температуры, после чего датчик подает сигнал на реле для отключения электроустановки. Как только происходит повышение температуры выше определенного порога, аппарат включается и установка работает по описанному циклу.

Исходя из вышеописанного, можно заключить, что данное устройство представляет собой насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в системе охлаждения.

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

Несмотря на общий принцип работы, конструкция механизмов может существенно отличатся. Классификация производится по принципу действия на три подтипа:

  1. Динамический. В таких устройствах циркуляция хладагента производится под воздействием вентилятора. В зависимости от конструкции последнего их принято разделять на осевые и центробежные. Первые устанавливаются внутрь системы, и в процессе работы нагнетают давление. Их принцип работы такой же, как у обычного вентилятора.
    Осевой компрессор
    Осевой компрессор

У вторых более высокий КПД за счет роста кинетической энергии, под воздействием центробежной силы.

Центробежный компрессор в разрезе
Центробежный компрессор в разрезе

Основной недостаток таких систем – деформация лопастей вследствие эффекта кручения, возникающего под воздействием крутящего момента. Динамические установки не применяются в бытовом оборудовании, поэтому для нас они не представляет интереса.

  1. Объемный. В таких устройствах эффект сжатия производится при помощи механического приспособления, приводящегося в действие двигателем (электромотором). Эффективность данного типа оборудования значительно выше, чем у винтовых агрегатов. Широко применялся до появления недорогих роторных аппаратов.
  2. Роторный. Этот подвид отличается долговечностью и надежностью, в современных бытовых агрегатах устанавливается именно такая конструкция.

Учитывая, что в бытовых устройствах используются два последних подвида, имеет смысл рассмотреть их устройство более подробно.

Устройство поршневого компрессора холодильника

Данный аппарат представляет собой электрический мотор, у которого вертикальный вал, конструкция размещается в герметизированном металлическом кожухе.

Внешний вид поршневого компрессора со снятым верхним кожухом
Внешний вид поршневого компрессора со снятым верхним кожухом

При включении питания пусковым реле мотор приводит в движение коленчатый вал, благодаря чему закрепленный на нем поршень начинает совершать возвратно-поступательное движение. В результате этого происходит откачка паров фреона из испарительного радиатора (А на рис. 1) и нагнетание хладагента в конденсатор. Данному процессу способствует система клапанов, открывающаяся и закрывающаяся при смене давления. Основные элементы поршневой конструкции представлены ниже.

Конструкция поршневого компрессора
Конструкция поршневого компрессора в виде схемы

Обозначения:

  1. Нижняя часть металлического кожуха.
  2. Крепление статора электромотора.
  3. Статор двигателя.
  4. Корпус внутреннего электромотора.
  5. Крепеж цилиндра.
  6. Крышка цилиндра.
  7. Плита крепления клапана.
  8. Корпус цилиндра.
  9. Поршневой элемент.
  10. Вал с кривошипной шейкой.
  11. Кулиса.
  12. Ползунок кулисного механизма.
  13. Завитая в спираль медная трубка для нагнетания хладагента.
  14. Верхняя часть герметичного кожуха.
  15. Вал.
  16. Крепление подвески.
  17. Пружина.
  18. Кронштейн подвески.
  19. Подшипники, установленные на вал.
  20. Якорь электродвигателя.

В зависимости от конструкции поршневой системы данные устройства делятся на два типа:

  1. Кривошипно-шатунные. Используются для охлаждения камер большого объема, поскольку выдерживают значительную нагрузку.
  2. Кривошипно-кулисные. Применяются в двухкамерных холодильниках, где практикуется совместная работа двух установок (для морозильника и основной емкости).

В более поздних моделях поршень приводится в действие не электродвигателем, а катушкой. Такой вариант реализации более надежен, за счет отсутствия механической передачи, и экономичен, поскольку потребляет меньше электроэнергии.

Обратим внимание, что поршневые аппараты не подлежат ремонту в бытовых условиях, поскольку их разборка приводит к потере герметичности. Теоретически ее можно восстановить, но для этого необходимо специализированное оборудование. Поэтому при выходе аппаратов из строя, как правило, производится их замена.

Устройство роторных механизмов

Если быть точным, то такие устройства необходимо называть двухроторными, поскольку необходимое давление создается благодаря двум роторам со встречным вращением.

Внешний вид двухшнекового (ротационного) компрессора
Внешний вид двухшнекового (ротационного) компрессора

Внутри компрессора фреон, попадая в сжимающийся «карман» выталкивается в отверстие небольшого диаметра, чем создается необходимое давление. Несмотря на относительно небольшую скорость вращения роторов, создается необходимый коэффициент сжатия. Отличительные особенности: небольшая мощность, низкий уровень шума. Основные элементы конструкции механизма представлены ниже.

Конструкция линейного роторного компрессора
Конструкция линейного роторного компрессора в виде схемы

Обозначения:

  1. Отводной патрубок.
  2. Отделитель масла.
  3. Герметичный кожух.
  4. Фиксируемый на кожухе статор.
  5. Обозначение внутреннего диаметра кожуха.
  6. Обозначение диаметра якоря.
  7. Якорь.
  8. Вал.
  9. Втулка.
  10. Лопасти.
  11. Подшипник на валу якоря.
  12. Крышка статора.
  13. Вводная трубка с клапаном.
  14. Камера-аккумулятор.

Источник: www.asutpp.ru

Что значит «линейный компрессор» у бытового холодильника и каков принцип его работы?

На сегодняшний день холодильная промышленность использует три основных типа компрессоров холодильников: поршневые с кривошипно-шатунным механизмом, линейные и инверторные.

Первые такие устройства создала и установила в свои холодильники компания LG. Но технология оказалось настолько удачной, что со временем данный тип компримирующих машин стали использовать и другие известные производители холодильников. В наши дни в подавляющем большинстве холодильников установлены один или несколько линейных, а также инверторных компрессоров.

В отличие от более ранних конструкций, когда использовались поршневые компрессоры с кривошипно-шатунным механизмом, приводимым в движение электродвигателем, современные линейные агрегаты избавились от электродвигателя и коленчатого вала, а вместе с тем уменьшилось количество точек трения, что сделало их заметно тише (на 15-20 дБ), а КПД – выше. Роль приводного устройства получил соленоид, сердечник которого соединен с поршнем. При протекании по катушке переменного тока стержень двигает поршень в определенном направлении, сжимая тем самым хладагент. Затем пружина, находящаяся в торце стержня, возвращает его в исходное положение и процесс повторяется. Таким образом, обратно-поступательные движения поршня создают давление в охлаждающей магистрали.

Схема работы у линейного агрегата организована по принципу петли гистерезиса, т. е. поддержание заданной температуры в холодильной камере обеспечивается путём включения/выключения системы в работу при достижении определённых температур, которые постоянно отслеживают термодатчики. Например, при заданной температуре +5⁰ С устройство включается в работу, когда термодатчик сообщает ему о температуре в +7⁰ С в камере, и отключается по достижению температуры в +3⁰ С.

Однако схема работы инверторной линейной машины немного иная. Инверторным его называют из-за токов разной частоты, которые формирует инвертор переменного тока. За счет изменения этих токов происходит и изменение амплитуды хода поршня, вследствие этого давление понижается, то есть «инвертор» не включается и отключается как обычный, а работает перманентно, но изменяет свою производительность. Именно этот факт делает эту технологию гораздо тише старых версий.

Как устроен и как используется компрессор от бытового холодильника?

Основные составляющие конструкции:

  1. Цилиндр;
  2. Обмотка электромагнитной катушки;
  3. Стержень-шток поршня;
  4. Компенсационная пружина;
  5. Пружина штока.

Также конструкция содержит многочисленные прокладки, уплотнения и клапаны, служащие для нормальной работы системы.

Цилиндр – это корпус, в котором двигается сердечник, являющийся штоком поршня. Изготавливается, как и сердечник, в основном из нержавеющей стали. Обмотка соленоида медная, служит для наведения ЭДС и приведения сердечника в движение. Пружина штока отводит его в первоначальное положение, в то время как компенсационные пружины гасят вибрацию от обратно-поступательных движений сердечника (стержня). Материал пружин – сталь.

Напряжение подаётся через инвертер, напрямую в сеть подключать устройство запрещено, так как это может привести к повреждению. Инвертер, в свою очередь, управляется сигналом (5 VDC) от электронной платы. Также для пуска необходим пусковой конденсатор.

Технические характеристики линейных компрессоров, использующихся в холодильных установках

Основными техническими показателями работы компрессоров являются рабочее давление, холодопроизводительность и электрическая мощность.

Рабочее давление, нагнетаемое стандартным компрессором холодильника, находится в пределах от 2 до 4 атмосфер. Именно такой уровень давления необходим для циркуляции фреона по замкнутой системе. Регуляторы удерживают давление в системе на этом уровне, чтобы не разорвало патрубки с хладагентом. Отключенный от системы, он способен выдать до 15 атмосфер. Чем дольше агрегат работает, тем выше создаётся давление.

Величина холодопроизводительности прямо пропорциональна величине электрической мощности, измеряется в ккал/час (при температуре -23⁰ С, а также зависит от модели компрессора и марки хладагента. Ниже приведён пример таблицы производительности моделей LG, работающих на фреоне марки R12:

Исходя из таблицы, например, модель NS24AJG имеет потребляемую мощность 80 Вт и холодопроизводительность 45 ккал/час.

Часто, для диагностики неисправности компрессора измеряют величину сопротивления обмоток катушки. Для этого подключают мультиметр между корпусом устройства и обмоткой. Если сопротивление гораздо выше нормального – существует разрыв обмоток, если сопротивление меньше – возможно имело место короткое замыкание. Величина сопротивления для каждой модели разная. Например, для модели FA88NAET нормальное сопротивление лежит в диапазоне между 14 и 15.5 Ом, а для FA102NBET – от 9 до 10 Ом.

Преимущества и недостатки

Как и все в нашем мире, линейные компрессоры имеют свои «плюсы» и «минусы».

К преимуществам можно отнести:

  • Данный тип на сегодняшний день является самым распространенным. В первых моделях компрессор включался достаточно громко, но технологии двигаются вперед, и современные холодильники лучших мировых производителей теперь работают почти бесшумно.
  • Очередное преимущество – это высокий уровень экологии. Сегодня данные агрегаты считаются наименее энергозатратными, а также экологические службы утверждают, что используемый хладагент не несет опасности окружающей среде и не вредит нашей планете.
  • Следующим плюсом является нечувствительность линейных компрессоров к перепадам напряжения, что ставит их на ступеньку выше «инверторов», которые обычно защищают от скачков в сети с помощью стабилизатора напряжения, что, соответственно, влияет на цену в сторону повышения.
  • И заключительным плюсом можно назвать один из самых важных факторов для покупателей – его рыночную цену. Несмотря на более совершенные в техническом плане «инверторы», холодильники с линейным компрессором пользуются популярностью как раз из-за соотношения цена/качество, что, в свою очередь, подстегивает производителей представлять все больше новых моделей холодильников именно с линейным типом компрессоров, а также искать пути к удешевлению «инверторов».

Из недостатков:

  • Неравномерное охлаждение продуктов. Так как работа компрессора происходит циклами пиковой нагрузки, в охлаждаемом пространстве соответственно колеблется температура, хоть и незначительно. Скорее всего каждый владелец устройства данного типа обращал внимание на мигание лампочки в момент включения холодильника, это говорит о воздействии пиковых токов на проводку в доме.
  • Зачастую обладатели холодильников с линейным компрессором жалуются на повышенный уровень шума. Да, это является еще одним минусом, однако повышенный шум свойственен в основном более дешевым версиям. Поэтому, все же стоит попросить в магазине включить холодильник, так как, возможно, более подходящей по шуму окажется более дорогая и тихая модель.
  • Последний недостаток заключается в ненадежности и недолговечности, сравнительно с инверторными моделями, опять же по причине цикличной работы и частой пусковой нагрузке, что не присуще «инверторам». Так что желающим сэкономить на покупке холодильника и остановиться на варианте с линейным компрессором, в дальнейшем придется смириться с высокими эксплуатационными затратами. И, наоборот, дорогой холодильник с «инвертором» позволит сократить расходы при его дальнейшем использовании.

Подводя итоги

Можно сказать, что на сегодняшний день на рынке холодильных установок, с классом энергопотребления А++ и выше, преобладают два вида охлаждающих систем: с линейным и инверторным компрессором. Линейные зарекомендовали себя как энергоэффективные, экологичные и сравнительно недорогие, в то время как за холодильники с инверторным компрессором придется выложить более крупную сумму, но сэкономив в будущем за счет надежности и долговечности.

Среди производителей холодильников с линейным компрессором на рынке доминирует бренд LG, что неудивительно, так как именно эта компания впервые применила данную систему в своих моделях. Однако, обратив внимание на очевидный успех таких холодильников среди потребителей, линейные компрессора получили широкое распространение в мире среди ведущих производителей холодильного оборудования.

Источник: TechnoSova.ru

Устройство холодильника компрессорного типа

Наиболее востребованными для применения в быту являются холодильники компрессорного типа. Обычно такой прибор для охлаждения продуктов питания выполнен в виде изотермического шкафа, в котором находится электрическое оборудование.

Модели компрессорного типа состоят их следующих элементов

Корпус

Материал, из которого изготавливается несущая конструкция, должен обладать повышенной жесткостью. Если в производстве используется листовая сталь, ее толщина, как правило, составляет 0,6-1 мм. Однако в настоящее время все больше отдается предпочтение ударопрочному пластику, что позволяет свести к минимуму расход дорогостоящего металла. В то же время такой холодильник гораздо меньше весит.

Дверь

Перекрывающие проем наружная и внутренняя панели представляют собой единую конструкцию, внутри которой находится теплоизоляционный материал. Удержание двери в закрытом положении происходит за счет магнитных затворов, которые в свое время пришли на смену механическим деталям куркового типа.

Дверь холодильника

Уплотнители дверей

Необходимую герметичность обеспечивает расположенный по периметру уплотнительный профиль, который находится на внутренней панели. В него вмонтирован магнитный элемент, отвечающий в устройстве холодильника за плотное прилегание двери к поверхности корпуса.

Уплотнитель
Уплотнитель двери холодильника.

В качестве сырья для изготовления магнитной ленты используется барий в сочетании с различными смолами, позволяющими добиться требуемой эластичности. В момент прижатия происходит растягивание профиля уплотнителя. При этом дверь открывается достаточно легко, требуя минимальных усилий.

Внутренние полки и шкафы

Внутри холодильника располагаются шкафы, которые могут быть изготовлены как из листовой стали, на которую наносится белая силикатно-титановая краска, так и из ударопрочного пластика.

Используемый для пластмассовых камер со съемными полками материал способен противостоять механическим воздействиям, а также абсолютно устойчив к фреону. Кроме того, элементы, сделанные из АБС-пластика, отлично подходят для декорирования поверхностей.

Полки холодильника

Что касается низкотемпературных отделений холодильной установки, в частности морозильника, для их обустройства применяется алюминий или нержавеющая сталь. При этом стальные камеры считаются не только более долговечными, но и отвечающими требованиям гигиены. Однако за счет их веса значительно увеличивается общая масса оборудования.

Преимущества пластиковых элементов, в свою очередь, заключаются в низком коэффициенте теплопроводности, а также умеренном весе изделий. Существенным минусом является их недолговечность. Такие камеры достаточно быстро утрачивают свой первоначальный внешний вид. По своим показателям прочности они значительно уступают внутренним деталям, сделанным из стали.

Мотор-компрессор

Основной элемент холодильной установки компрессионного типа располагается, как правило, в нижней задней части прибора. Компрессор приводится в действие посредством работы электрического двигателя, в результате чего создается необходимое давление на том или ином участке системы.

Компрессор
Мотор-компрессор холодильника.

Происходит это за счет перемещения хладагента по мере того, как работает холодильник. Таким образом, лишнее тепло переносится из внутренней камеры наружу. Современные модели холодильников бытового назначения могут быть оснащены как одним, так и двумя компрессорами.

Конденсатор

Данная деталь обычно имеет форму змеевика, и предназначена для преобразования фреона из газообразного состояния в жидкое. В результате данного процесса тепловая энергия перемещается в окружающую среду. Для более эффективного отвода избыточного тепла металлическая трубка крепится к ребристой поверхности.

Конденсатор
Конденсатор холодильника.

Поступающий в нее хладагент остывает, достигая комнатной температуры, после чего жидкость движется в направлении капилляра. Отведение тепла от конденсатора в большинстве современных моделей холодильников осуществляется посредством конвекции.

Капилляр

Хладагент, движущийся по направлению к испарителю, проходит через узкую трубку, в результате чего понижается его давление. В итоге на определенном этапе фреон достигает точки кипения, после чего происходит процесс его испарения.

Испаритель

Данный элемент действует по принципу противоположности конденсатору – то есть, жидкий хладагент преобразуется в газ и начинает поглощать тепловую энергию, выделяя холод. Таким образом, происходит снижение температуры воздуха внутри камеры, в результате чего охлаждаются также находящиеся в ней продукты.

Деталь эта выполнена в виде трубки, которая соединяется с металлической пластиной. Испаритель может находиться непосредственно в камере и быть совмещенным с ее корпусом. В других случаях его встраивают в стенку холодильника.

Испаритель
Испаритель холодильника.

Фильтр-осушитель

Традиционно в схеме работы холодильника компрессионного типа задействована медная трубка, установленная непосредственно в конденсаторе или вблизи него, и отвечающая за очищение хладагента от всевозможных загрязнений, которые образуются в процессе эксплуатации прибора.

Это позволяет предотвратить засорение капилляра, в результате чего проходящая по нему жидкость при столкновении с препятствием может замерзнуть.

Фильтр осушитель
Фильтр-осушитель.

Докипатель

На участке системы между испарителем и компрессором расположена специальная емкость, изготовленная из алюминия либо меди. Она необходима для принудительного закипания фреона, часть которого в результате недостаточного испарения могла остаться в жидком состоянии. Без этого добиться надлежащей работы компрессора будет невозможно, поскольку он способен обеспечивать перекачку исключительно газообразного продукта.

Более того, всасывание жидкости даже в небольшом количестве может привести к выходу его из строя. В большинстве моделей докипатель находится внутри устройства, преимущественно в морозильной камере. Связано это с тем, что в процессе дополнительного вскипания хладагента повторно происходит поглощение тепловой энергии.

Терморегулятор

Установленный в холодильной камере датчик контролирует температуру, которая должна сохраняться в пределах определенного коридора. В момент ее предельного повышения посредством терморегулятора происходит замыкание электрической цепи, в результате чего в работу включается компрессор, охлаждающий воздух внутри камеры.

Как только температура опускается до заданного значения, цепь размыкается, и, соответственно, компрессор перестает работать.

Защитное пусковое реле

Это еще один элемент в устройстве бытового холодильника, без которого не обходится ни один подобный прибор. За счет срабатывания реле осуществляется запуск двигателя компрессора в момент замыкания электрической цепи, за которое отвечает терморегулятор. Также благодаря защитно-пусковому устройству происходит своевременное отключение мотора, что исключает вероятность перегрева.

Принцип работы холодильника компрессорного типа

Понижение температуры воздуха внутри камер осуществляется за счет изменения агрегатного состояния используемого в системе хладагента, который непрерывно движется по замкнутому контуру.

В процессе циркуляции происходят:

  • охлаждение и сжижение поступающего в конденсатор фреона;
  • расширение холодильного агента;
  • испарение образовавшихся газов;
  • нагревание и сжатие хладагента.

Принцип работы холодильника - схема

Каждый из перечисленных процессов происходит на определенном этапе. Посредством компрессора осуществляется выкачивание паров, образовавшихся внутри испарителя. С помощью нагнетательной трубки они перемещаются в конденсатор, после чего охлаждаются и преобразуются в жидкость.

Очищенный фильтрационным элементом фреон направляется в капилляр, где до нужного уровня понижается его давление, прежде чем хладагент попадет в испаритель.

Дальнейший принцип работы холодильника заключается в преобразовании кипящего фреона в пар. При этом конструкция испарителя продумана таким образом, чтобы обеспечить полное испарение находящейся внутри жидкости. На стадии парообразования происходит поглощение тепловой энергии, в результате чего снижается температура внутри холодильной камеры. В свою очередь, холодильный агент снова перемещается в компрессор.

Данный повторяемый цикл может быть прерван терморегулятором, при срабатывании которого двигатель компрессора останавливается. По истечении определенного периода повышающаяся внутри камеры температура достигнет допустимого предела, после чего посредством терморегулятора мотор будет снова запущен.

В современных моделях двухкамерных холодильников устанавливается два испарителя, каждый из которых отвечает за охлаждение отдельной части конструкции. При этом хладагент начнет поступать в камеру холодильного отделения не раньше, чем температура внутри морозильника достигнет необходимого значения.

Инверторный компрессор: особенности работы и устройства

Двигатель обычного компрессора работает, периодически, то включаясь на полную мощность, то снова выключаясь, инверторный работает постоянно, но с разной интенсивностью.

В результате двигатель испытывает постоянные повышенные нагрузки, которые происходят при его запуске.

Использование в устройстве холодильника инверторной установки позволило устранить данный недостаток. Основным отличием такой системы является постоянная работа мотора, скорость вращения которого в определенный момент снижается. Таким образом, циркуляция хладагента не прекращается полностью, но значительно замедляется.

При этом уровень температуры внутри камеры поддерживается в пределах заданного значения. Подобный режим позволяет увеличить рабочий ресурс отдельных элементов оборудования, и, вместе с тем, экономить на потреблении электроэнергии. На остальные характеристики устройства данный параметр никак не влияет.

Отличие инверторных и неинверторных компрессоров наглядно показано в ролике:

Особенности устройства и работы холодильников с системой NO Frost

Главным недостатком обычных бытовых холодильников считается регулярное замерзание влаги, которая попадает в камеру и остается на стенках испарителя. В результате образовавшийся иней препятствует охлаждению воздуха внутри камеры. Нарушается нормальный процесс охлаждения.

Фреон продолжает циркулировать в системе, однако снижается его способность поглощать тепловую энергию.

При появлении в морозильной камере толстого слоя снежной шубы пользователь сталкивается сразу с двумя проблемами:

1. Находящиеся внутри продукты питания подвергаются меньшему охлаждению.

2. Двигатель компрессора испытывает повышенную нагрузку, так как вынужден работать непрерывно, поскольку терморегулятор не срабатывает в условиях повышенной температуры. В данном случае детали механизма изнашиваются значительно быстрее.

Именно поэтому при эксплуатации холодильников, оснащенных капельными испарителями, приходится периодически прибегать к их принудительному размораживанию.

При использовании системы No Frost замерзание влаги не происходит. Соответственно, схема работы холодильника данного типа не предполагает регулярных разморозок.

Система No Frost состоит из:

  • электрического ТЭНа;
  • встроенного в конструкцию таймера;
  • вентилятора, способствующего поглощению тепла;
  • специальных трубок, посредством которых осуществляется отвод талой воды.

Размещенный в морозильной камере испаритель представляет собой достаточно компактный радиатор, который может быть установлен практически в любом месте. Для более эффективного поглощения образующейся внутри морозильника тепловой энергии задействован вентилятор.

Вентилятор системы No Frost
Вентилятор системы No Frost.

Находясь непосредственно за испарителем, он обеспечивает постоянное движение воздуха в необходимом направлении. Таким образом, продукты питания пребывают под постоянным воздействием воздушного потока, благодаря чему идеально охлаждаются.

Особенности устройства и работы холодильников с системой «плачущий» испаритель

Избавится от лишней влаги, скапливающейся внутри камеры, можно не только при помощи системы No Frost. Достаточно простая, но не менее эффективная конструкция под названием «плачущий» испаритель на сегодняшний день устанавливается даже в бюджетных моделях бытовых холодильников. При этом она значительно экономнее, по сравнению с вышеописанной системой.

В данном случае испаритель скрыт под задней стенкой камеры. При включении компрессора запускается процесс охлаждения, в результате чего на ней появляется конденсат, образуя слой инея. Однако после отключения компрессора стенка начинает нагреваться. Соответственно, иней постепенно тает.

Испаритель холодильника с капельной системой разморозки
Конденсатор открытого типа капельной системы разморозки холодильника. В большинстве моделей конденсатор скрыт за пластиковой стенкой.

Своим названием данная система обязана способу стекания оттаявшей воды, которая капельками перемещается по стенке, попадая через дренажное отверстие в шланг. Тот же, в свою очередь, подсоединен к емкости, которая, как правило, крепится к корпусу компрессора.

Источник: srbu.ru

Как устроен компрессорный холодильник

«Атлант», «Стинол», «Индезит» и другие модели оснащаются компрессорами, которые запускают процесс охлаждения в камере.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

Основные составляющие части:

  • Компрессор (мотор). Бывает инверторным и линейным. Благодаря запуску мотора фреон передвигается по трубкам системы, обеспечивая охлаждение в камерах.
  • Конденсатор — это трубки на задней стенке корпуса (в последних моделях может размещаться сбоку). Тепло, которое вырабатывает компрессор во время работы, конденсатор отдает окружающей среде. Так холодильник не перегревается.

Вот почему производители запрещают устанавливать технику возле батарей, радиаторов и печей. Тогда перегрева не избежать, и мотор быстро выйдет из строя.

  • Испаритель. Здесь фреон закипает и переходит в газообразное состояние. При этом забирается большое количество тепла, трубки в камере охлаждаются вместе с воздухом в отделении.
  • Вентиль для терморегуляции. Поддерживает заданное давление для движения хладагента.
  • Хладагент — это газ-фреон или изобутан. Он циркулирует по системе, способствуя охлаждению в камерах.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

Важно правильно понимать, как работает техника: она не вырабатывает холод. Воздух охлаждается благодаря отбору тепла и его отдаче окружающему пространству. Фреон проходит в испаритель, поглощает тепло и переходит в парообразное состояние. Двигатель приводит в действие поршень мотора. Последний сжимает фреон и создает давление для его перегонки по системе. Попадая в конденсатор, хладагент остывает (тепло выходит наружу), превращаясь в жидкость.

Чтобы установить нужный температурный режим в камерах, устанавливается терморегулятор. В моделях с электронным управлением (LG, «Самсунг», «Бош») достаточно выставить значения на панели.

Переходя в фильтр-осушитель, хладагент избавляется от влаги и проходит по трубкам капилляра. После чего снова попадает в испаритель. Мотор перегоняет фреон и повторяет цикл, пока в отделении не установится оптимальная температура. Как только это случится, плата управления посылает сигнал пускозащитному реле, которое отключает двигатель.

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.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

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.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

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.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

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

Как долго работает компрессор

Точные показания не указаны в инструкции. Главное, чтобы мощности мотора хватало на нормальную заморозку продукции. Существует общий коэффициент работы: если прибор функционирует 15 минут и 25 минут отдыхает, тогда 15/(15+25) = 0,37.

Если подсчитанные показатели оказались менее 0,2, значит нужно отрегулировать показания термореле. Более 0,6 указывает на нарушение герметичности камеры.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

Абсорбционный холодильник

В данной конструкции рабочая жидкость (аммиак) испаряется. Хладагент циркулирует по системе благодаря растворению аммиака в воде. Затем жидкость переходит в десорбер, а потом в дефлегматор, где снова разделяется на воду и аммиак.

Холодильники данного типа редко используются в быту, поскольку в основе ядовитые компоненты.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

Модели с No Frost и «плачущей» стенкой

Техника с системой Ноу Фрост сегодня на пике популярности. Потому что технология позволяет размораживать холодильник раз в год, только чтобы помыть. Особенности функционирования обеспечивают вывод влаги из системы, поэтому в камере не образуется лед и снег.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

В морозильном отделении располагается испаритель. Холод, который он вырабатывает, распространяется по холодильному отделению с помощью вентилятора. В камере на уровне полок есть отверстия, куда выходит холодный поток и равномерно распределяется по отсеку.

После цикла работы запускается оттайка. Таймер запускает ТЭН испарителя. Наледь тает, и влага выводится наружу, где испаряется.

«Плачущий испаритель». Название основано на принципе, при котором во время работы компрессора на испарителе образуется наледь. Как только мотор отключается, лед тает, и конденсат стекает в сливное отверстие. Способ оттайки называется капельный.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

Суперзаморозка

Функцию также называют «Быстрая заморозка». Она реализована во многих двухкамерных моделях «Хаер», «Бирюса», «Аристон». В электромеханических моделях режим запускается нажатием кнопки или поворотом регулятора. Компрессор начинает безостановочную работу до тех пор, пока продукты полностью не промерзнут как внутри, так и снаружи. После чего функцию нужно отключить.

Устройство холодильного компрессора в разрезе

Рекомендуется включать режим на срок до 72 часов.

Электронное управление автоматически отключает суперзаморозку, согласно сигналам термоэлектрических датчиков.

Источник: cosmo-frost.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.