Домашние холодильники предназначены для охлаждения и сохранения в бытовых условиях скоропортящихся пищевых продуктов, а также приготовления пищевого льда.
Домашние холодильники внешне красиво оформлены. Это небольшие цельнометаллические шкафы. Спереди шкаф плотно, при помощи затвора, закрывается дверью.
Холодильный шкаф состоит из корпуса и расположенной в нем холодильной камеры. Между стенами корпуса и холодильной камерой проложен теплоизоляционный слой, толщиной 50-100 мм. Теплоизоляция препятствует проникновению тепла в холодильную камеру из окружающей среды. В домашних холодильниках в качестве теплоизоляционного материала применяется стеклянная вата, шлаковая вата и мипора. Холодильная камера снабжена съемными решетчатыми полочками, на которых размещаются продукты. Съемные полочки, с целью предохранения их от коррозии, подвергаются оцинкованию, лужению или лакируются. Для более удобного размещения некоторых видов продуктов - мяса, фруктов, масла - холодильники укомплектованы эмалированными или пластмассовы ми сосудами с крышками. В некоторых холодильниках имеется специальное отделение, закрываемое дверцей, где можно хранить продукты, не требующие низких температур (крупу, муку, бобовые).
Во многих холодильниках на дверцах шкафа со стороны холодильной камеры устроены полочки для хранения бутылок с напитками, молока в бутылках, яиц. В холодильниках большой емкости холодильные камеры оборудованы электрической лампочкой, которая автоматически включается, при открывании дверцы, и выключается, при закрывании.
Охлаждение холодильной камеры и находящихся в ней продуктов производится с помощью холодильной машины. В зависимости от типа холодильной машины домашние холодильники подразделяются на компрессионные и абсорбционные.
Холодильники компрессионного типа состоит из компрессора, приводимого в действие электродвигателем, конденсатора, испарителя и устройства, регулирующего подачу жидкого холодильного агента. Все эти узлы соединены между собой трубопроводами и представляют замкнутую герметичную систему. Электродвигатель и компрессор размещены в стальном герметичном кожухе.
Перенос тепла из охлаждаемой среды и передача его окружающей среде происходят за счет затраты электрической энергии, которая расходуется на работу электрического двигателя и компрессора. Расход электрической энергии различными холодильниками неодинаков. В среднем при температуре окружающего воздуха + 18, +20 градусов он равен 0,5 - 1,5 квт/час.
В системе холодильной машины находится рабочее тело - холодильный агент и смазочное масло. В течение эксплуатации холодильника холодильный агент и смазочное масло не теряют своих свойств, не срабатываются, а поэтому не требуется их смена или дозарядка.
Холодильные машины компрессионного типа имеют движущиеся части (электродвигатель, компрессор) и поэтому при работе издают некоторый шум.
Холодильники абсорбционно-диффузионного типа состоит из генератора-кипятильника с термосифоном, ректификатором и жидкостным теплообменником, конденсатора с водородным бачком, испарителя с газовым теплообменником, абсорбера со сборником. Все эти узлы и детали соединены между собою трубопроводами путем сварки и представляют собою герметически закрытый аппарат.
Холодильный аппарат заполнен рабочими веществами: холодильным агентом, абсорбентом (поглотителем) и водородом.
Холодильным агентом является аммиак, а абсорбентом - водоаммиачный раствор. Рабочие вещества в холодильной машине находятся в определенных весовых соотношениях.
Абсорбционно-диффузионная холодильная машина не имеет движущихся частей. Ее работа основана на принципе уравнения давления в конденсаторе и испарителе, в генераторе и абсорбере в результате воздействия нейтрального газа - водорода. Для работы абсорбционно-диффузионной холодильной машины необходима тепловая энергия, которую получают за счет использования газа или электрического тока. Абсорбционные холодильники потребляют больше электрической энергии, чем компрессионные талой же емкости. Экономичнее абсорбционные холодильники на газовом подогреве, однако применение их ограничено из-за неудобств, связанных с подключением холодильной машины к газовой сети.
Холодильный агент - это рабочее тело, которое непрерывно циркулирует в любой холодильной машине. С помощью холодильного агента тепло отбирается от охлаждаемой среды (холодильной камеры и находящихся в ней продуктов) и передается окружающей среде (воздуху). Холодильный агент отнимает тепло от охлаждаемой среды в результате кипения в испарителе, при низком давлении.
Холодильные агенты должны отвечать определенным требованиям. Они должны иметь низкую температуру кипения при атмосферном давлении, не должны химически воздействовать на металл, из которого изготовлена холодильная машина, быть экономичными, дешевыми.
Наиболее распространенными холодильными агентами являются аммиак и фреон.
Аммиак при атмосферном давлении имеет температуру кипения - 33,4 градуса. Интенсивно растворяется в воде. Так, при температуре + 15 градусов в одном объеме воды может раствориться 700 объемов аммиака. В масле аммиак почти не растворяется. В присутствии воды вызывает окисление меди, цинка. С черными металлами не реагирует. Аммиак имеет резкий запах, вреден для здоровья человека. При содержании в воздухе более 1 процента аммиака возможно отравление. При концентрации аммиака в воздухе в пределах 13,1-26,8 процента (по объему) при наличии открытого пламени возможен взрыв. Пары аммиака легче воздуха.
Фреон имеет температуру кипения -29,8 градуса при атмосферном давлении. Растворяется в масле. Вода в фреоне не растворяется, что иногда приводит к неполадкам в работе холодильной машины - образованию ледяных пробок в системе. Для домашних холодильников применяется фреон с содержанием влаги не более 0,0006 процента его веса. Фреон легко проникает через малейшие неплотности и даже через поры металлов, поэтому обнаружить утечку фреона очень трудно. Фреон почти не имеет запаха, бесцветен. Фреон безвреден для организма человека - не вызывает отравления организма человека. Однако при содержании в воздухе более 30 процентов, фреон может вызвать удушие, из-за недостатка кислорода.
При температуре свыше 400 градусов фреон разлагается на фтористый и хлористый водород со следами ядовитого газа - фосгена. Фреон способен растворять различные органические вещества, смывать с поверхности металла окалину, ржавчину, что может приводить к неисправности холодильной машины, то есть может произойти засорение системы, главным образом, фильтра.
Компрессионные холодильники работают следующим образом. Поворотом рукоятки термостата включают электродвигатель. Электродвигатель приводит в действие компрессор. Пары холодильного агента из испарителя, находящегося на стороне всасывания, поступают в цилиндр компрессора через отсасывающий трубопровод. В цилиндре naры фреона сжимаются, нагреваются и под давлением через нагнетательный трубопровод подаются в конденсатор, находящийся на стороне нагнетания. В конденсаторе пары холодильного агента, отдавая тепло через стенки конденсатора окружающей среде (воздуху помещения), переходят в жидкое состояние. Давление при этом остается высоким.
Жидкий холодильный агент из конденсатора через капиллярную трубку, являющуюся регулирующим устройством, поступает в испаритель. При протекании по капиллярной трубке, имеющей маленькое проходное сечение (внутренний диаметр 0,8 мм) и большую длину (около 3 м), давление и температура жидкого фреона снижаются.
Попадая в испаритель с пониженным давлением, жидкий агент начинает кипеть. Для кипения его необходимо тепло. Оно отбирается от холодильной камеры.
В результате кипения фреон превращается в пар, который из испарителя отсасывается компрессором, и цикл повторяется.
В абсорбционной холодильной машине электрическая энергия, потребляемая нагревателем, преобразуется в тепловую энергию, за счет которой в генераторе-кипятильнике происходит выпаривание холодильного агента из крепкого водоаммиачного раствора. Выпаривание происходит при относительно высоких давлении и температуре.
Выделяющиеся из раствора пары аммиака и некоторое количество паров воды проходят в ректификатор, где пары воды, сконденсировавшись, стекают обратно в генератор, а пары аммиака, пройдя ректификатор, поступают в конденсатор.
В конденсаторе пары холодильного агента, отдаваятепло через стенки конденсатора окружающей среде, конденсируются, превращаясь в жидкое состояние. Жидкий аммиак поступает в испаритель, где кипит. На кипение аммиака отбирается тепло от холодильной камеры и продуктов, находящихся в ней.
Пары аммиака диффундируют в водород, которым заполнен испаритель. Образовавшаяся водородно-аммиачная смесь через газовый теплообменник поступает в абсорбер. В абсорбере навстречу водородно-аммиачной смеси стекает предварительно охлажденный слабый водоаммиачный раствор, поступающий через жидкостный теплообменник из генератора.
Слабый водоаммиачный раствор абсорбирует - поглощает аммиак из водородно-аммиачной смеси, насыщается и стекает в бачок абсорбера.
Освободившийся водород через газовый теплообменник поступает обратно в испаритель.
Крепкий водоаммиачный раствор при помощи термосифона уносится в генератор-кипятильник, предварительно нагреваясь в жидкостном теплообменнике.
В дальнейшем цикл повторяется.
oholode/