Arten von Kühlschränken und deren Funktionsprinzip

Wer zum ersten Mal über die üblichen Haushaltsgeräte aus der Kindheit hinausgeht, ist oft überrascht, dass es verschiedene Arten von Kühlschränken gibt. Sie unterscheiden sich nicht so sehr im Wirkprinzip, das in der Wärmeabfuhr von Produkten in der Lagerkammer besteht, als in den Technologien, die hierfür eingesetzt werden.

Kompressorklasse

Die häufigste Art des Kühlschranks ist der Kompressortyp. Dies sind bekannte Haushaltsgeräte, die sich in jeder Wohnung befinden. Hier wird ein Arbeitsfluid verwendet - ein Kältemittel, das dem Innenraum der Speicherkammer Wärme entzieht. In diesem Fall wird die physikalische Eigenschaft des Gases ausgenutzt - es wird während der Expansion stark abgekühlt und während der Kompression erwärmt.

Die technische Lösung des Kompressorkühlschranks umfasst:

• Kältemittel, Gas, das seinen Aggregatzustand leicht ändern kann;
• geschlossene Kompressoreinheit;
• ein Kondensationssystem, das als eine Vorrichtung zum Übertragen von Wärme an die Umgebung wirkt;
• ein Verdampfer, in dem die Expansion und Abkühlung des Arbeitsmediums stattfindet.

Wenn Sie das Design des Kühlschranks anhand der Position der Knoten berücksichtigen, können Sie bestimmte Teile des Geräts leicht identifizieren. Der Kompressor befindet sich unten, er ist spürbar und erkennbar. Im Kühlschrank darf sein ein oder zwei Kompressoren. Kondensator - gelegentlich dunkler Kühlergrill hersteller Machen Sie eine geschlossene Platte an der Rückseite. Es reicht aus, eine Hand in diesen Bereich des Kühlaggregats zu legen, um zu verstehen, wie stark es sich während des Betriebs erwärmt, um Wärme zu übertragen.

Der Verdampfer befindet sich im Kühlschrank. Die Struktur der Rohre ist in den Wänden des Geräts verborgen, während jede Kammer (wenn es sich um ein Modell mit geteilten Räumen handelt) eine eigene Kältemittel-Expansionseinheit hat.

Es lohnt sich sofort, sich mit der Methodik der Mehrkammer-Einkompressor-Kühlschränke vertraut zu machen. Durch eine einfache Umverteilung des Kältemittels werden unterschiedliche Kältemodi erreicht. Ein spezielles elektronisch gesteuertes Gateway leitet eine bestimmte Menge Gas in die gewünschte Zone. Unter starker Belastung kann der Kühlschrank jedoch oft nicht die genaue Einhaltung der vorgegebenen Parameter des Innenraumklimas der Kammern garantieren.

Zwei-Kompressor-Kühlschränke sehen toll aus. Sie wurden speziell entwickelt, um extrem hohe Werte für die Kaltentfernung in Gefrierschränken und Medien zu gewährleisten - in Lagerbereichen für Lebensmittel mit Temperaturen über Null oder innerhalb von -10 Grad Celsius.

Das Schema des Kompressionssystems einfach:

1. Das Kältemittel wird dem Verdampfer zugeführt, wo es plötzlich von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand übergeht. Die Temperatur sinkt dramatisch, die Wärme wird aus dem Lagerraum abgeführt.
2. Durch die Verdampferrohre gelangt das erhitzte Gas in den Kompressor.
3. Bei hohem Druck tritt Kältemittel in den Kondensator ein. Das komprimierte Gas ist sehr heiß und kühlt sich durch ein langes Rohr allmählich ab.
4. Am Auslass des Kondensators hat das Gas eine Temperatur, die es ermöglicht, in einen flüssigen Zustand überzugehen. Das Kältemittel wird in einer Kapillarvorrichtung gesammelt.

Weiterhin wiederholt sich die Schaltung. Die Flüssigkeit tritt in den Verdampfer ein, geht unter starker Abkühlung in einen gasförmigen Zustand über. Der Zyklus wird immer wieder dupliziert. Bis die Temperatursensoren im Kühlraum ein Stoppsignal an den Kompressor geben.

Moderne Kompressoren von Kühlschränken werden in einem geschlossenen Kreislauf hergestellt. Alle Bauteile des Kompressors befinden sich in einem geschlossenen Volumen. Dies vermeidet Kältemittellecks und die Verwendung spezieller Kältemittelöle garantiert einen langjährigen Betrieb des Kompressors.

Heute wird Freon-12 als Kältemittel eingesetzt.Dieses Gas ist nicht die beste Wahl, da sein Siedepunkt mit etwa -30 Grad relativ hoch ist. In den Jahren der UdSSR gab es eine andere Option - Kühlschränke mit Stickstoff als Kältemittel. Er könnte eine scharfe Auswahl an Hitze bis zu -98 Grad Celsius liefern. Im Gegensatz zu Freon war ein solches Kältemittel jedoch im Falle eines Unfalls der Kompressoreinheit möglicherweise gefährlich und könnte die menschliche Gesundheit schädigen, weshalb es abgelehnt wurde, es zu verwenden.

Absorptionskühlschränke

Absorption - Dies ist der durchschnittlichen Benutzerinstallation nicht sehr vertraut. Diese Arten von Kühlschränken sind all jenen bekannt, die es gewohnt sind, in Gegenden ohne Strom zu leben, und diese Art von Geräten wird auch häufig von Lastkraftwagenfahrern verwendet.

Das Kältemittel im Absorptionsschema ist eine konzentrierte Ammoniaklösung. Der Kühlschrank funktioniert wie folgt:

• in der Trennzone wird die konzentrierte Lösung erhitzt, Ammoniak verdampft;
• Gas wird dem Verdampfer zugeführt, wo es sich ausdehnt und Wärme aus der Lebensmittelvorratskammer abführt;
• Gleichzeitig wird der Rest der Lösung in die Absorptionskammer gepumpt.
• nach dem Durchgang des Verdampfers steigt die Temperatur des Ammoniaks an, es wird in die Absorptionskammer eingespeist, wo es sich mit seiner eigenen schwachen Lösung mischt und seine Konzentration erhöht. Die Mischzone wird von Ventilatoren oder (je nach Energiequelle) natürlich gekühlt.

Die am Ende eines Zyklus erhaltene Zusammensetzung wird erneut in die Heizkammer gepumpt. Der Kühlschrank wiederholt die Ammoniakzirkulation, bis die eingestellte Temperatur in der Vorratskammer erreicht ist.

Ein Absorptionskühlschrank weist eine Reihe von Nachteilen auf, die seine weit verbreitete Verwendung im täglichen Leben stark einschränken. Erstens ist eine konzentrierte Ammoniaklösung sehr gefährlich. Bei Unfällen und Leckagen können sich Gesundheitsschäden in der Zahl der Toten ausdrücken, die sich in unmittelbarer Nähe des Geräts aufhalten. Die Hersteller sind sich dessen bewusst, weshalb ein mehrstufiger Schutz angewendet wird, um ein Verdampfen im Freien zu verhindern. Zweitens ist die Leistung der Absorptionseinheit gering. Kühlschränke gefrieren langsam und sind leicht in Dauerbetrieb zu setzen, Überlastung, nur vergessen, die Tür zu schließen. Geringe Wärmeableitungsraten verhindern auch große Lagerkammern oder Einfrieren.

Absorptionskühlschränke haben jedoch Vorteile. Als Wärmequelle kann verwendet werden:

• Strom, Heizungsrollos;
• natürliches brennbares Gas, das den Absorptionskühlschrank zu einer hervorragenden Option für fernab der Stadt macht;
• Abgase eines Verbrennungsmotors, die sich durch einige Modelle für Trucker auszeichnen.

Ein moderner Absorptionskühlschrank ist ein auf dem Markt weit verbreitetes, zuverlässiges und praktisches Produkt, das für ein klar definiertes Zielsegment des Publikums entwickelt wurde. Dies soll nicht heißen, dass sich diese Klasse nach dem Funktionsprinzip stark von der Kompressorklasse unterscheidet. Sie sind ähnlich, aber jede von ihnen hat völlig unterschiedliche Anwendungen.

Thermoelektrische Anlagen

Thermoelektrische Kühlschränke werden als direkte Wärmeaufnahmeeinheiten bezeichnet. Es gibt kein Kältemittel, Zirkulationssystem, Übergang von Aggregatzuständen und andere Schwierigkeiten. Der Kühler ist eine Halbleiterplatte. Die thermoelektrische Anlage nutzt den Peltier-Effekt und funktioniert wie folgt:

• Wenn ein elektrischer Strom mit einer bestimmten Polarität angelegt wird, kühlt die Platte ab.
• Die Wärme wird aus der Vorratskammer entnommen.
• Wenn eine Spannung mit umgekehrter Polarität angelegt wird, steigt die Temperatur des Halbleiters an, sodass die thermoelektrische Installation den Inhalt erwärmen kann.

Aus dem Funktionsprinzip folgt eine Gruppe von Einschränkungen, die allen Kühlschränken der direkten Wärmeumwandlung inhärent sind. Die Liste sieht folgendermaßen aus:

• Der vom Gerät aufgenommene Strom wird begrenzt, um eine Überlastung der Stromquelle zu vermeiden. Daher gibt es das Konzept des Temperaturdeltas. In einfachen Worten - die Anzahl der Gradunterschiede zwischen der Umgebung und dem Raum der Gepäckaufbewahrung. Wenn der Kühlschrank beispielsweise eine Abnahme von 30 bietet, werden Getränke und Lebensmittel bei einer Hitze von 40 Grad auf 10 Grad abgekühlt.
• Es gibt einen Indikator für die niedrigstmögliche Temperatur, unter die der Halbleiterwafer nicht abkühlen kann. Für teure Modelle von thermoelektrischen Kühlschränken liegt der Wert dieser Eigenschaft im Bereich von -6 bis -3 Grad Celsius;
• Die thermoelektrische Anlage leitet die Wärme extrem langsam ab. Daher müssen die Produkte vor dem Einfüllen in die Kammer gekühlt werden. Andernfalls dauert es extrem lange, bis eine angenehme Temperatur für Getränke oder Fleisch erreicht ist.

Die oben genannten Einschränkungen verhindern nicht, dass thermoelektrische Kühlschränke bei Autofahrern, Liebhabern von Reisen und Erholung im Freien äußerst beliebt sind. Zur Erleichterung der Installation kann der Kammer Eis hinzugefügt werden. Es werden Modelle mit verschiedenen Kammervolumina angeboten - von einem kleinen Getränkespeicher bis zu mehreren zehn Litern.

Sektion für Geisteswissenschaften

Wir erinnern uns an die lustige Redewendung: „Als ich gefragt habe, welches Telefon ich verwenden soll, muss ich Rot oder Blau sagen und darf keine Zahlen und ungewohnten, beängstigenden Wörter eingeben“. Moderne Geräte können sein:

• Desktop - Dies ist ein kleines Format, das sich hervorragend zum Abkühlen von Getränken oder zum Aufbewahren von Produkten mit geringem Volumen eignet.
• Wandmontage in Form von Hängeschränken in verschiedenen Größen. Ein solcher Kühlschrank lässt sich bequem in die Zusammenstellung des Küchensets integrieren;
• bodenstehend ist das beliebteste Format, das jeder moderne Mensch kennt. Ein, zwei, drei Kammern mit einer unterschiedlichen Anzahl von Türen, ausgestattet mit versenkbaren Lagerkammern, mit einem oder zwei Kompressoren - diese Klasse von Kühlschränken wird in einer unglaublichen Anzahl von Versionen ausgeführt;
• Built-in - eine selten verkaufte und recht unbeliebte Klasse. Der Nachteil ist, dass für die Installation Frischluft zum Kühlen des Kondensators oder einer anderen Wärmeabfuhr erforderlich ist. Und dies unter der Voraussetzung, dass der Einbau in Möbel oder eine Wandnische erfolgt, ist recht problematisch.

Heutzutage bietet der Markt alles, was ein potenzieller Kühlschrankbesitzer benötigt, um seine Bedürfnisse zu erfüllen. Es gibt Modelle in verschiedenen Größen, die auf dem einen oder anderen Prinzip basieren und in bestimmten Anwendungsbereichen nützlich sind.

Abschließend

Abschließend die Überprüfung der Technologien zur Erzeugung von Kälte, kann man Vortex-Installationen nur erwähnen. Es ist groß und mit groß Betriebsanzeige Industriemonster, bei denen einfache Luft als Kühlmittel wirkt. Es wird von Kompressoren unter enormem Druck (20-30 Atmosphären) an spezielle Zonen der Wirbelstreuung geliefert, in denen ein starker Temperaturabfall auftritt. Akzeptable Leistung wird nur mit einem wirklich großen Installationsumfang erreicht. Wirbelkühlschränke werden daher in der Industrie fast ausschließlich zur Kühlung von beispielsweise Wasser in Tropfanlagen eingesetzt.