Во время работы компрессора создается рабочее давление. Под этим давлением жидкий фреон перемещается из конденсатора в область испарителя. В нем холодильный агент забирает тепло, накопившееся в холодильной камере, следствием чего происходит ее охлаждение.
Отдавший холод и накопивший тепло рабочей камеры, фреон возвращается назад, в конденсатор. Процесс повторяется снова и снова. Таким образом охлаждаются продукты в холодильнике.
Охлаждение возможно только во время работы испарительного узла. В то время, когда он не работает, холодильное оборудование не поддерживает холод, то есть не выполняет свою основную функцию.
Современные холодильные приборы комплектуются различными испарителями. Наиболее часто встречаются:
Конструктивно испарители бывают:
Испарительные узлы закрытого трубчатого типа, расположенные внутри стенки холодильника зарекомендовали себя максимальной надежностью, конструктивно исключив возможность случайного механического повреждения испарителя.
Распространенные неисправности
Поломки испарителя чаще бывают механическими, приводящими к нарушению циркуляции фреона в замкнутом контуре, либо возникает разгерметизация трубок с последующим вытеканием хладагента.
Охлаждение продуктов в холодильниках и морозильниках происходит за счет испарения хладагента в испарителях холодильных агрегатов. При испарении хладагент отбирает тепло от стенок испарителя и за счет этого происходит охлаждение камер и отделений бытовых холодильных приборов (БХП).
В традиционных однокамерных холодильниках открытый испаритель низкотемпературного отделения (НТО) является самым уязвимым узлом. Открытые испарители однокамерных компрессионных холодильников изготавливают из алюминиевых листовых заготовок с разветвленными каналами разных конфигураций. Их называют прокатно-сварными по способу производства: 2 пластины из чистого пищевого алюминия, на одной из которых мастикой нанесен рисунок каналов в уменьшенном масштабе, прокатывают вместе между гладкими валками. При прокатке происходит утонение и холодная сварка пластин за исключением закрашенных каналов. Под большим давлением в штампах раздувают каналы. Выпуклые рисунки лабиринта пересекающихся каналов напоминают вафли.
Алюминиевые заготовки изгибают в соответствии размерами НТО по О-образной или С-образной форме. При О-образной форме испарителя открытой остается задняя стенка НТО, при С-образной форме боковые стенки. Открытые участки, как правило, закрывают алюминиевыми стенками без каналов. В некоторых испарителях охлаждающим являются все 5 стенок. В небольших испарителях задней стенки может не быть. Иногда между стенками испарителя крепят полочку. Алюминиевые испарители имеют высокую теплопроводность и обеспечивают хорошее охлаждение, но легко могут быть повреждены при механическом и химическом воздействии. Самая мелкая трещина и даже точечная раковинка на испарителе приводят к утечке хладагента и отказу в работе холодильного агрегата.
Для защиты от повреждений при эксплуатации алюминиевые испарители покрывают пищевыми лаками и полимерами. Тем не менее нужно принимать меры предосторожности от механических повреждений, воздействия соли и пищевых кислот. Не допускается пользоваться острыми предметами для удаления инея с поверхности испарителя. Иней с испарителя можно удалять только оттаиванием.
Хорошей защитой от износа поверхности испарителя на дне НТО являются полиэтиленовые прокладки, решетки и лотки. При наличии полиэтиленовой прокладки можно без опасений пользоваться металлической посудой и укладывать замороженные продукты на дно испарителя. Полиэтиленовый лоток защитит дно испарителя от воздействия соли и пищевых кислот. Современные модели однодверных холодильников имеют двухиспарительную систему охлаждения. Холодильную камеру охлаждает самооттаивающий испаритель в виде пластины на задней стенке, а низкотемпературную камеру охлаждает испаритель с ручным оттаиванием. Самооттаивающие («плачущие») испарители бывают алюминиевыми листопрокатными и листотрубными, открытыми и скрытыми за перегородкой.
Самооттаивающий испаритель автоматически оттаивает при каждом цикле охлаждения: при работе компрессора обмерзает, а при стоянке оттаивает («плачет»). Он работает в режиме колебаний температур от минусовых до плюсовых значений. В современных конструкциях БХП все большее распространение получают холодильные камеры с охлаждающими стенками. Они не имеют выступающих испарителей. Испаритель закреплен на стенке камеры с обратной стороны и находится внутри твердой пенистой теплоизоляции.
Запененный испаритель защищен от механических и химических воздействий, никогда не обмерзает и не оттаивает. Его нельзя увидеть и случайно повредить.
Применение неразборной конструкции холодильного агрегата стало возможным только после замены листопрокатного испарителя из чистого пищевого алюминия на змеевик из медной трубки. Трубчатые змеевики запененных испарителей имеют очень высокую надежность и, как правило, не выходят из строя в течение всего срока службы БХП.
В период работы компрессора на задней стенке в виде инея конденсируется влага, выделяющаяся из продуктов и содержащаяся в воздухе. При стоянке компрессора иней тает и капельки воды, как слезки, стекают по стенке камеры вниз (стенка «плачет»). При повторном цикле работы компрессора не успевшие стечь вниз капельки воды замерзнут в виде льдинок. Капли воды и льдинки на охлаждающей стенке не должны Вас беспокоить. Это нормальное состояние для холодильника с двухиспарительной системой и естественным охлаждением. При открытом испарителе или охлаждающей стенке в холодильной камере должны быть ограничительные устройства или условные границы, до которых можно размещать продукты. Касание продуктов со стенкой испарителя ухудшает охлаждение, может вызвать примерзание продуктов к стенке и стекание конденсирующейся влаги мимо приемной воронки на дно холодильной камеры. Накопление талой воды может привести к протеканию в небольшие щели между пластмассовой внутренней камерой и металлическим фланцем наружного шкафа. Вода на металлических деталях шкафа приводит к разрушению лакокрасочного покрытия и преждевременному разрушению металла из-за коррозии.
Низкотемпературную камеру охлаждает другой испаритель, который работает в режиме только минусовых температур. Он может быть открытым со всех сторон, запененным снаружи или полностью скрытым за стенкой камеры внутри теплоизоляции.
Трубчато-пластинчатые испарители состоят из набора прямых трубок с нанизанными на них тонкими пластинами. Прямые участки трубок, соединенные С-образными калачами с помощью пайки, образуют змеевик испарителя. Тонкие пластины служат охлаждающими ребрами.
Ребристо-трубные испарители изготавливают методом накатки радиальных кольцевых ребер на толстостенной алюминиевой трубке. Трубчатый змеевик не имеет стыков и паяных или сварных соединений.
Узкие зазоры между пластинами или ребрами позволяют создавать компактные и эффективные теплообменники с развитой охлаждающей поверхностью.
Трубчато-пластинчатые и ребристо-трубные испарители применяют на крупногабаритных холодильниках с принудительным обдувом вентилятором. Автоматическое оттаивание трубчато-пластинчатых испарителей осуществляется с помощью традиционных ТЭНов, а ребристо-трубных с помощью кварцевых электронагревателей.
В БХП с необмерзающими стенками обдуваемые вентилятором испарители размещают за перегородкой или стенкой камеры. Они скрыты от глаз, их не видно. Поэтому БХП с необмерзающими стенками некоторые продавцы ошибочно называют холодильниками и морозильниками «без инея». На БХП с необмерзающими стенками всегда предусматривают возможность замены испарителей.Сравнительные оценки.
На БХП с испарителями, не обеспечивающими 100 процентной надежности по герметичности, должна быть предусмотрена возможность замены.
Алюминиевые испарители из прокатных заготовок, трубчато-листовые, трубчато-проволочные, трубчато-пластинчатые и ребристо-трубные низкотемпературные испарители применяют на съемных холодильных агрегатах и на моделях БХП, предусматривающих возможность замены испарителя.
Алюминиевые листопрокатные испарители наименее надежные и поэтому возможность их замены особенно важное требование. Алюминиевые листопрокатные испарители применяют в НТО однокамерных холодильников, в качестве «плачущих» испарителей холодильных камер на одно-, двух и многодверных БХП, а также в морозильниках.
Запененные трубчатые испарители самые надежные. Их нельзя случайно повредить. Запененные трубчатые испарители применяют в холодильных камерах с «плачущими» стенками, в низкотемпературных камерах холодильников и небольших морозильников.
Трубчато-листовые испарители по надежности и долговечности немного уступают запененным трубчатым, но надежнее трубчато-проволочных. Трубчатый змеевик не сваривают с листом, а соединяют механически, отгибая лепестки в окнах на металлическом листе. Трубчато-листовые испарители применяют в низкотемпературных и морозильных камерах холодильников и морозильников с естественным охлаждением.
Трубчато-проволочные испарители по долговечности немного уступают трубчато-листовым, но надежнее алюминиевых. Уязвимыми точками трубчато-проволочных испарителей являются места сварки. При нарушениях технологии изготовления в точках сварки возможны прожоги и утонение стенки трубки.
Трубчато-пластинчатые испарители, имеющие много калачей и паяных стыков, менее надежны, чем ребристо-трубные испарители из сплошной трубки. Места пайки всегда остаются потенциально опасными в связи с возможными утечками хладагента.
Испаритель – это обязательная деталь любого современного холодильника. Более того, в конструктиве их может содержаться до двух. Ведь именно за счёт испарителя внутри холодильника и поддерживается низкая температура в сравнении с окружающей средой. Достигается это за счёт циркуляции хладагента. Важно понимать, что принцип работы холодильных установок базируется на банальном теплообмене (Термодинамика – средняя школа, 6 кл.).
УфаХолодРемонт позволит устранить проблемы с испарителем в холодильнике и не только. Профессиональный подход к устранению неисправностей даст возможность обеспечить корректное функционирование холодильной техники в долгосрочной перспективе. Ниже перечислим наиболее распространённые проблемы, возникающие с корректной работой испарителя.
Что собой представляет испаритель?
По сути, речь идёт об алюминиевой трубке. Естественно, она изогнута определённым образом, чтобы появилась возможность компактной установки детали в холодильную установку.
При этом, испаритель практически всегда располагается в верхней части холодильника. Основной задачей испарителя является приём тепла на себя и вывод его за пределы камер холодильной установки.
Внутри испарителя (он является полым) циркулирует хладагент. В подавляющем большинстве современных моделей холодильников используется фреон в виду его наиболее привлекательных физических характеристик.
Однако, у этого решения имеются и собственные недостатки. Так, фреон – это газ без цвета и запаха. В случае, если в Вашем испарителе появится течь, газ выйдет наружу, но Вы об этом сможете узнать лишь постфактум (холодильник перестанет обеспечивать требуемую температуру внутри камеры). При этом фреон в больших концентрациях является токсичным для человека.
Причины, которые ведут к поломке испарителя
Достаточно появления небольшого отверстия и в эффективность работы холодильника начинает резко падать. Не пытайтесь выполнить ремонт испарителя при помощи скотча, изоленты и других подобных бытовых средств.
Обеспечить корректное функционирование устройства (важно помнить, что потребуется восполнение хладагента до нормального уровня) способен лишь специалист с необходимым оборудованием.
Вы никогда не задумывались, почему в холодильнике — холодно, и что общего у морозильного шкафа и кондиционера? В этом материале разбираемся, как работает холодильное оборудование.
Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.
Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.
Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.
Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.
Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.
Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.
Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.
Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.
Из холода в жар
Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?
Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!
В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.
Виды компрессоров
Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.
Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.
Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:
Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.
Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.
Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.
Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.
Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.
Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.
Типы хладагентов
Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.
В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:
Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.
R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.
Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.
Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.
Охлаждение продуктов в любом бытовом холодильном приборе (БХП), происходит за счет отвода тепла из внутренней камеры за пределы наружного корпуса. Охлаждение внутренней камеры (или нескольких камер) в БХП осуществляют с помощью холодильных агрегатов, работающих на электрической или тепловой энергии. При охлаждении внутренней камеры БХП воздух в помещении немного нагревается. Охладить помещение, открыв дверь БХП невозможно.
В автомобильных и переносных холодильниках применяются термоэлектрические холодильные агрегаты, работающие от аккумуляторной батареи автомобиля и/или от бытовой электрической сети. Они абсолютно бесшумные, не имеют движущихся деталей и холодильного агента, но уступают другим типам холодильных агрегатов по экономичности и максимальной холодопроизводительности.
Абсорбционные холодильники работают на водоаммиачной смеси и не имеют движущихся деталей. Циркуляция хладагента осуществляется за счет нагрева трубопровода электрическим нагревателем, либо с помощью горелки, работающей на жидком или газообразном топливе. По экономичности они лучше термоэлектрических холодильников, но хуже компрессионных. По максимальной вместимости они также уступают компрессионным холодильникам.
Компрессионные холодильники самые распространенные, вместительные и экономичные. Почти все относительно крупные модели предназначены для работы от бытовой электрической сети. Холодильный агрегат состоит из герметичного компрессора со встроенным электродвигателем, конденсатора, испарителя, фильтра-осушителя и соединяющих их трубопроводов. Компрессор и конденсатор устанавливают снаружи БХП, а испаритель внутри теплоизолированного корпуса.
Мотор-компрессор является «сердцем» холодильного агрегата. Он заставляет хладагент циркулировать по трубопроводам. На разных участках системы циркуляции физическое состояние хладагента изменяется с газообразного на жидкое и наоборот. Компрессор забирает газообразный хладагент из испарителя и под давлением нагнетает в конденсатор. При сжатии хладагент нагревается. В конденсаторе сжатые пары охлаждаются более холодным окружающим воздухом и сжижаются. Жидкий хладагент постепенно полностью заполняет сечение трубки на выходе из конденсатора и продолжает охлаждаться окружающим воздухом.
На выходе из конденсатора установлен фильтр-осушитель, предназначенный для улавливания твердых частиц и растворенной влаги. Фильтр-осушитель (в обиходе используют термин «осушительный патрон») имеет вид цилиндра с завальцованными торцами. Один конец одевается на трубку конденсатора, а в другой вставляется тонкая капиллярная трубка. Внутри цилиндра между мелкими сетками на входе и выходе находятся гранулы для поглощения растворенной в хладагенте воды.
Вода представляет опасность для работы холодильного агрегата, поскольку может замерзнуть на выходе из капиллярной трубки при резком падении температуры в момент испарения хладагента. Замерзшая капелька воды на выходе из капиллярной трубки может оказаться причиной нарушения циркуляции хладагента и отказа в работе холодильного агрегата.
Под давлением компрессора жидкий хладагент через фильтр-осушитель и капиллярную трубку из конденсатора поступает в испаритель. В испарителе при резком расширении внутреннего сечения канала и разрежении жидкий хладагент испаряется и превращается в газообразный. При испарении хладагент отбирает тепло от стенок испарителя и охлаждает внутреннюю камеру БХП.
В целях обеспечения полного испарения хладагента и во избежание гидравлического удара в компрессоре холодную всасывающую трубку подогревают с помощью горячей капиллярной трубки. Участок всасывающей трубки, соединенный с капиллярной трубкой, называют теплообменником. В теплообменнике капиллярная трубка может быть припаяна к всасывающей, навита на нее, либо проходить внутри нее. Капиллярная трубка подогревает всасывающую трубку, чтобы все капельки жидкого хладагента на входе в компрессор полностью превратились в газообразный хладагент.
Газообразный хладагент из испарителя через всасывающую трубку снова поступает в компрессор и сжимается. Циклы повторяются до тех пор, пока температура на поверхности испарителя не понизится до заданного значения. При достижении заданной температуры испарителя терморегулятор отключает электродвигатель компрессора.
При выключенном компрессоре температура в камере БХП повышается под действием выделяемого продуктами тепла и внешних теплопритоков. Когда температура стенки испарителя повысится на несколько градусов, электромеханический терморегулятор снова включит компрессор. При работе компрессор и конденсатор нагреваются и отдают тепло в окружающее пространство, а испаритель охлаждается и отбирает тепло из камеры БХП. В нормально работающем холодильнике
кожух компрессора и трубка на входе в конденсатор горячие, а патрубок на выходе из конденсатора только немного теплее окружающего воздуха. Температура воздуха внутри камеры поддерживается с небольшими отклонениями на заданном терморегулятором уровне.
Схема охлаждения с 1 компрессором и 1 испарителем применяется: в холодильных шкафах и витринах без низкотемпературного отделения (НТО), винных и сырных холодильниках, однокамерных холодильниках с НТО, вертикальных и горизонтальных морозильниках, в двух- и многокамерных холодильниках с принудительной циркуляцией воздуха и не обмерзающими стенками. Холодильные агрегаты в БХП разного назначения отличаются конструкциями испарителей и конденсаторов.
В однокамерном холодильнике общий испаритель охлаждает НТО и холодильную камеру за счет естественной циркуляции воздуха. Изменение температуры в НТО вызывает повышение или понижение температуры в холодильной камере.
В небольших холодильниках с открытым испарителем температура в НТО, как правило, не достигает –10 °С. Это холодильники без маркировки и с маркировкой одной звездочкой. Чтобы понизить температуру до –12 °С и ниже (маркировка двумя звездочками) и увеличить сроки хранения замороженных продуктов, НТО закрывают дверкой и под испарителем устанавливают перегородку-поддон с окном для циркуляции воздуха. Заслонка на поддоне под НТО регулирует поступление холодного воздуха в холодильную камеру. Чем больше открыто окно в поддоне, тем больше холода будет поступать в холодильную камеру. Чем меньше открыто окно, тем теплее будет в холодильной камере. Заслонка позволяет поддерживать относительно стабильный режим в холодильной камере при изменении температуры в НТО. Чтобы увеличить проходное сечение отверстия для циркуляции воздуха и понизить температуру в холодильной камере нужно вручную подвинуть заслонку.
Окно в поддоне летом в жаркую погоду рекомендуется полностью открывать, а зимой и при относительно низких температурах в помещении полностью закрывать. При ручном оттаивании НТО заслонка должна быть полностью закрыта, чтобы талая вода с испарителя попадала в поддон и стекала в специальный сосуд, а не разбрызгивалась по всей холодильной камере.
Для достижения температуры –18 °С, необходимой для длительного хранения замороженных продуктов, и –24 °С, необходимой для быстрого замораживания продуктов при естественном охлаждении, НТО должно быть полностью теплоизолировано от холодильной камеры. В последнее десятилетие наблюдается тенденция увеличения на рынке моделей однодверных холодильников, в которых НТО полностью изолировано от холодильной камеры. По существу это двухкамерные холодильники с двухиспарительной системой охлаждения и маркировкой 3 или 4 звездочками, но с 1 наружной дверью.
Колебания температуры в НТО при полной загрузке и установившемся режиме работы составляют менее 1 °С, а в холодильной камере несколько градусов.
По законам Природы в БХП на самых холодных поверхностях всегда выпадает конденсат и образуется снеговая «шуба». Периодическое удаление снеговой «шубы» с поверхности испарителя является обязательным для любого холодильника и морозильника.
В морозильниках типа стола, шкафа и ларя с естественным охлаждением при правильной эксплуатации испаритель можно оттаивать вручную 1 или 2 раза в год.
Испаритель морозильника и двухкамерного холодильника с принудительным охлаждением вентилятором и не обмерзающими стенками (типа no frost) оттаивает автоматически по команде реле времени не реже 1 раза в сутки. Оттаивание происходит под действием электрического нагревателя (ТЭН или кварцевый электронагреватель высокой мощности).
В холодильных шкафах и шкафах-витринах без НТО удаление снеговой «шубы» с поверхности испарителя происходит автоматически в каждый рабочий цикл при стоянке компрессора. Тонкий слой инея оттаивает под действием выделяемого продуктами тепла и естественных теплопритоков через стенки холодильника.
В камерах «свежести», холодильных шкафах и витринах вентиляторы применяют для ускорения охлаждения теплых продуктов сразу же после загрузки их в камеру и для более равномерного распределения температур на всех полках. Охлаждение свежих продуктов с помощью вентилятора некоторые изготовители и продавцы называют «динамическим охлаждением». Иногда холодильный шкаф с вентилятором ошибочно принимают за холодильник типа «ноу фрост». Двухиспарительные холодильные агрегаты имеют низкотемпературный испаритель для охлаждения низкотемпературной/морозильной камеры с замороженными продуктами и высокотемпературный испаритель для охлаждения холодильной камеры со свежими и охлажденными продуктами.
Высокотемпературный испаритель холодильной камеры, который сам оттаивает в цикле работы компрессора, называют «самооттаивающим» или «плачущим», поскольку стекающие по стенке капельки напоминают «слезки». Испаритель может быть скрытым за стенкой камеры холодильника, либо открытым.
На всех старых моделях холодильников испарители были съемными для обеспечения ремонтопригодности. На современных моделях БХП применяют не съемные испарители повышенной надежности, скрытые за стенкой камеры и залитые в твердую пенополиуретановую теплоизоляцию. Холодильную камеру, как правило, охлаждает холодная стенка, на которой с обратной стороны закреплены трубки испарителя.
Открытый испаритель больше подвержен опасности повреждения. Преимущество открытого испарителя в возможности демонтировать его и отремонтировать. Если испаритель находится за стенкой, то облегчается гигиеническая уборка и камера имеет более привлекательный вид. Недостаток скрытого испарителя (запененного внутри теплоизоляции) в исключении возможности ремонта. Запенивание в теплоизоляции стало возможным только после того, как появились технологии изготовления испарителей с очень высокой гарантией герметичности в течение полного срока службы БХП.
Низкотемпературную камеру охлаждает О-образный, С-образный или изогнутый змеевиковый испаритель. Горизонтальные секции змеевикового испарителя, с приваренными к трубке с 2 сторон проволочками, служат решетчатыми полками в морозильной камере. В другом варианте к секциям змеевика крепят пластины из рифленого алюминия с тиснением, увеличивающим поверхность охлаждения. Полками служат пластины с просечками. За счет отгибания лапок в просечках осуществляется крепление пластины к трубке.
Испаритель холодильной камеры может быть установлен перед испарителем морозильной камеры, либо за ним. При последовательном соединении и предвключенном низкотемпературном испарителе хладагент сначала охлаждается морозильная камера. Только после охлаждения морозильной камеры до отрицательных температур хладагент начнет поступать в испаритель холодильной камеры и охлаждать ее.
Если низкотемпературный испаритель установлен после испарителя холодильной камеры, то в первую очередь будет охлаждаться холодильная камера. Охлаждение морозильной камеры будет начинаться с запаздыванием.
Низкотемпературная/морозильная камера может располагаться вверху БХП, либо внизу под холодильной камерой. Во всех случаях БХП могут соответствовать маркировке 3 или 4 звездочками, но зависимость между температурными режимами в камерах будет сохраняться.
В одноиспарительных распашных холодильниках с не обмерзающими стенками морозильная камера расположена слева.
Самооттаивающий испаритель (или охлаждающая стенка холодильной камеры) при работе компрессора имеет отрицательные температуры, а при стоянке компрессора положительные. Компрессор работает, пока средняя температура воздуха в камере БХП не достигнет заданного уровня. При завершении рабочего цикла терморегулятор отключает компрессор и начинается отепление камеры БХП под действием выделяемого продуктами тепла и внешних теплопритоков. Тонкий слой инея, образовавшийся во время рабочего цикла, успевает оттаять автоматически за время стоянки компрессора. Талая вода в виде капелек стекает по испарителю/стенке камеры в приемную воронку, а затем по шлангу отводится за пределы холодильной камеры для испарения в специальном лотке на компрессоре или рядом с ним. В конце процесса оттаивания стенка мокрая. Мокрая холодная стенка поддерживает повышенную влажность в холодильной камере.
После того, как температура охлаждающей стенки достигнет положительных значений, происходит включение компрессора и начинается обмерзание охлаждающих поверхностей. Наступает следующий рабочий цикл охлаждения. Капельки, не успевшие стечь с охлаждающей поверхности, замерзают в виде льдинок.
Капельки воды и замерзшие льдинки на стенке свидетельствуют о нормальной работе холодильника с самооттаиванием.
В однодверных и двухдверных холодильниках с двухиспарительной системой естественного охлаждения при нормальных условиях эксплуатации испаритель холодильной камеры оттаивает автоматически, а низкотемпературный испаритель морозильной камеры нужно оттаивать вручную периодически 1 или 2 раза в год.
В двухкамерных холодильниках со смешанным охлаждением (естественным в холодильной камере и принудительном в морозильной камере) оба испарителя оттаивают автоматически (система «фрост фри»). «Плачущий» испаритель холодильной камеры сам оттаивает в каждом цикле работы компрессора, а испаритель морозильной камеры оттаивает автоматически под действием электрического нагревателя по команде реле времени не реже 1 раза в сутки.
При регулировании режима работы БХП по температуре «плачущего» испарителя температура в морозильной камере будет понижаться с понижением температуры в холодильной камере, и повышаться при ее повышении (зависимая система управления).
Для обеспечения независимого регулирования температур в разных камерах однокомпрессорного БХП с естественным охлаждением применяют двухконтурные системы охлаждения с несколькими испарителями и электромагнитными клапанами. Подачу хладагента в разные испарители осуществляют параллельно через капиллярные трубки разной длины и разного сопротивления.
Наиболее простая двухконтурная схема охлаждения применяется на холодильниках «Атлант». Она включает электромагнитный клапан, перекрывающий подачу хладагента в испаритель холодильной камеры. При закрытом клапане хладагент из конденсатора в испаритель холодильной камеры поступает по обводной капиллярной трубке, но уже в меньшем количестве. Температуру в холодильной камере регулирует электромагнитный клапан, независимо от температуры в морозильной камере. Температурой в морозильной камере управляет терморегулятор за счет регулирования продолжительности рабочего цикла компрессора.
В более сложных двухконтурных схемах устанавливают клапаны, перекрывающие поступление хладагента в оба испарителя поочерёдно. Таким способом обеспечивается независимое регулирование температур в каждой из камер с помощью электронного блока управления. Аналогичные схемы охлаждения применяют на холодильниках «Snaige» и моделях китайского производства.
В холодильниках с двухконтурной схемой циркуляции хладагента и смешанным охлаждением процесс оттаивания совершается автоматически в обеих камерах. В холодильной камере «плачущий» испаритель самооттаивает в цикле работы компрессора под действием естественных теплопритоков, а испаритель морозильной камеры оттаивает с помощью электронагревателя по команде реле времени. Стенки морозильной камеры всегда остаются сухими, поскольку их температура выше температуры на стенках испарителя.
