Fonctionnement du réfrigérateur: appareil et principe de fonctionnement des principaux types de réfrigérateurs

Une compréhension claire de l'appareil et des processus se produisant à l'intérieur de l'unité de réfrigération contribue à prolonger la durée de vie de l'équipement. Il est facile de comprendre le fonctionnement du réfrigérateur. Dans tout modèle, il consiste à former un environnement froid en absorbant la chaleur dans la partie interne de l'objet et à en retirer ensuite à l'extérieur de l'appareil.

Vous apprendrez tout sur le fonctionnement des réfrigérateurs avec différents principes de fonctionnement dans l'article que nous avons présenté. Nous parlerons des fonctionnalités de l'appareil et des règles de fonctionnement associées. Nos conseils aideront à protéger les refroidisseurs contre les pannes prématurées et vous éviteront de les réparer.

Le principe de fonctionnement des principaux types de réfrigérateurs

L'équipement de réfrigération est utilisé dans de nombreux domaines d'activité. Il est impossible de se passer de la vie quotidienne et il est impossible d'imaginer le travail à part entière des ateliers de production dans les entreprises, les parquets et les établissements publics de restauration.

En fonction de l'objectif et de la portée prévus, il existe plusieurs types principaux d'appareils: à absorption, à vortex, thermoélectriques et à compresseur.

Le type de compresseur est le plus courant, nous allons donc l'examiner plus en détail dans la section suivante. Décrivons maintenant les principales différences entre les 4 constructions.

Le fonctionnement de la technologie d'absorption

Deux substances circulent dans le système des usines de type à absorption - réfrigérant et absorbant. Les fonctions du réfrigérant sont généralement assurées par l'ammoniac, moins souvent l'acétylène, le méthanol, le fréon, la solution de bromure de lithium.

L'absorbant est un liquide qui a une capacité d'absorption suffisante. Il peut s'agir d'acide sulfurique, d'eau, etc.

Tous les travaux d'équipement sont basés sur le principe de l'absorption, ce qui implique l'absorption d'une substance par une autre.La conception se compose de plusieurs unités de premier plan - évaporateur, absorbeur, condenseur, vannes de commande, générateur, pompe

Les éléments du système sont reliés par des tubes, à l'aide desquels une seule boucle fermée est formée. Le refroidissement des chambres est dû à l'énergie thermique.

Le processus est le suivant:

• un réfrigérant dissous dans un liquide pénètre dans l'évaporateur;
• des vapeurs d'ammoniac bouillant à 33 degrés sont libérées de la solution concentrée, refroidissant l'objet;
• la substance passe dans l'absorbeur, où elle est à nouveau absorbée par l'absorbant;
• la pompe pompe la solution dans un générateur chauffé par une source de chaleur spécifique;
• la substance bout et les vapeurs d'ammoniac libérées entrent dans le condenseur;
• le réfrigérant se refroidit et se transforme en liquide;
• le fluide de travail passe à travers la soupape de commande, est comprimé et envoyé à l'évaporateur.

En conséquence, l'ammoniac circulant en circuit fermé prend la chaleur de la chambre refroidie et pénètre dans l'évaporateur. Et le donne à l'environnement, étant dans le condensateur. Les boucles jouent sans arrêt.

Comme l'unité ne peut pas être éteinte, elle n'est pas très économique et a une consommation d'énergie accrue. Si un tel équipement tombe en panne, il sera très probablement incapable de le réparer.

La dépendance des dispositifs d'absorption à la tension, au courant et à d'autres paramètres du réseau d'alimentation est minime. La taille compacte facilite leur installation dans n'importe quel endroit pratique

Dans la conception des appareils, il n'y a pas d'éléments mobiles et de frottement volumineux, ils ont donc un faible niveau de bruit. Les appareils conviennent aux bâtiments dont le réseau électrique est soumis à des charges de pointe constantes et aux endroits où il n'y a pas d'alimentation électrique constante.

Le principe d'absorption est mis en œuvre dans les groupes frigorifiques industriels, les petits réfrigérateurs pour voitures et les bureaux. Parfois, on le trouve dans les modèles de ménages individuels qui fonctionnent au gaz naturel.

Le principe de fonctionnement des modèles thermoélectriques

La réduction de la température dans la chambre du réfrigérateur thermoélectrique est obtenue en utilisant un système spécial qui pompe la chaleur en fonction de l'effet Peltier. Elle implique l'absorption de chaleur dans la zone de connexion de deux conducteurs différents au moment du passage du courant électrique à travers elle.

La conception des réfrigérateurs se compose d'éléments thermoélectriques sous la forme d'un cube en métaux. Ils sont combinés par un circuit électrique. Parallèlement au mouvement du courant d'un élément à un autre, la chaleur se déplace également.

La plaque d'aluminium l'absorbe du compartiment intérieur, puis la transfère aux pièces de travail cubiques, qui, à leur tour, effectuent une redirection vers le stabilisateur. Là, grâce au ventilateur, il est jeté. Par ce principe, portable mini réfrigérateurs et des sacs à effet rafraîchissant.

Dans la plupart des modèles d'appareils de réfrigération thermoélectriques, lors de la commutation de la polarité d'alimentation, il est possible d'obtenir non seulement du froid, mais aussi de la chaleur - jusqu'à 60 degrés Celsius. Cette fonction est utilisée pour chauffer des aliments.

Cet équipement est utilisé en camping, dans le domaine de l'organisation de voitures, yachts et bateaux à moteur, souvent placés dans des chalets et dans d'autres endroits où il est possible d'alimenter l'appareil avec une tension de 12 V.

Dans les produits thermoélectriques, un mécanisme d'urgence spécial est prévu, qui les éteint en cas de surchauffe des pièces de travail ou de défaillance du système de ventilation.

Les avantages de ce mode de fonctionnement incluent une grande fiabilité et un niveau de bruit assez faible lors du fonctionnement des appareils. Parmi les inconvénients figurent le coût élevé, la sensibilité aux températures extérieures.

Caractéristiques de l'équipement sur les refroidisseurs à vortex

Dans les appareils de cette catégorie, il y a un compresseur.Il comprime l'air, qui se dilate davantage dans les unités installées des refroidisseurs à vortex. L'objet se refroidit en raison d'une forte expansion de l'air comprimé.

Les appareils Vortex sont durables et sûrs: ils n'ont pas besoin d'électricité, n'ont pas d'éléments mobiles, ne contiennent pas de produits chimiques dangereux dans le système de structure interne

La méthode du refroidisseur à vortex n'était pas largement utilisée et était limitée uniquement aux échantillons d'essai. Cela s'explique par une consommation d'air élevée, un fonctionnement très bruyant et une capacité de refroidissement relativement faible. Parfois, les appareils sont utilisés dans les entreprises industrielles.

Présentation de la technologie des compresseurs

Les réfrigérateurs à compresseur sont le type d'équipement domestique le plus courant. Ils sont dans presque tous les foyers - ils ne consomment pas trop de ressources énergétiques et sont sûrs à utiliser. Les modèles les plus performants de fabricants fiables sont au service de leurs propriétaires depuis plus de 10 ans. Considérez leur structure et les principes selon lesquels ils fonctionnent.

Caractéristiques de l'appareil interne

Un réfrigérateur domestique classique est une armoire orientée verticalement équipée d'une ou deux portes. Son corps est en tôle d'acier rigide d'une épaisseur d'environ 0,6 mm ou en plastique durable qui facilite le poids de la structure portante.

Pour une étanchéité de haute qualité du produit, une pâte à haute teneur en chlorure de vinyle est utilisée. La surface est apprêtée et recouverte d'émail de haute qualité provenant de pistolets de pulvérisation. Dans la production de compartiments métalliques internes, la méthode dite d'estampage est utilisée, les armoires en plastique sont fabriquées selon la méthode de moulage sous vide.

Les portes de l'appareil sont en tôle d'acier. Un joint en caoutchouc dense est inséré autour des bords, ce qui ne permet pas à l'air extérieur. Les volets magnétiques sont intégrés dans certaines modifications

Entre la paroi intérieure et extérieure du produit, une couche d'isolation thermique est nécessairement posée, ce qui protège l'appareil photo de la chaleur essayant de pénétrer de l'environnement et empêche la perte de froid formé à l'intérieur. Le feutre minéral ou en verre, la mousse de polystyrène, la mousse de polyuréthane conviennent bien à ces fins.

L'espace intérieur est traditionnellement divisé en deux zones fonctionnelles: la réfrigération et le congélateur.

Selon la disposition, ils distinguent:

• un-;
• deux;
• dispositifs multi-chambres.

Dans une vue séparée mise en évidence Agrégats côte à côtedont deux, trois ou quatre caméras.

Les unités à chambre unique sont équipées d'une porte. Dans la partie supérieure de l'équipement, il y a un compartiment congélateur avec sa propre porte avec un mécanisme de pliage ou d'ouverture, et dans la partie inférieure il y a une section de réfrigération avec des étagères réglables en hauteur.

Dans les caméras, un équipement d'éclairage avec une LED ou une lampe à incandescence ordinaire est installé afin de voir ce qui se trouve en fait dans le réfrigérateur.

Appareils fabriqués par le type de «côte à côte», homologues beaucoup plus grands et plus larges. Les deux compartiments qu'ils occupent occupent de l'espace sur toute la hauteur de l'équipement. Ils sont parallèles entre eux.

Dans les unités à deux chambres, les armoires internes sont isolées et séparées par leurs propres portes. L'emplacement des départements peut être européen et asiatique. La première option implique la disposition inférieure du congélateur, la seconde - la partie supérieure.

Éléments structurels constitutifs

Les unités de réfrigération de type compresseur ne produisent pas de froid. Ils refroidissent l'objet en absorbant la chaleur interne et en le redirigeant vers l'extérieur.

La procédure de formation du froid se déroule avec la participation des nœuds suivants:

• agent de refroidissement;
• condensateur;
• radiateur évaporatif;
• unité de compresseur;
• vanne thermostatique.

Le réfrigérant utilisé pour remplir le système de réfrigération est joué par différentes marques de fréon - un mélange de gaz avec un haut niveau de fluidité et des températures d'ébullition / évaporation assez basses. Le mélange se déplace en boucle fermée, transférant de la chaleur à différentes parties du cycle.

Dans la plupart des cas, les fabricants utilisent le fréon 12 comme élément de travail pour les machines de réfrigération domestique.Ce gaz incolore avec une odeur spécifique à peine perceptible n'est pas toxique pour l'homme et n'affecte pas le goût et les propriétés des produits stockés dans des chambres

Compresseur - La partie centrale de la conception de tout réfrigérateur. Il s'agit d'un onduleur ou unité linéaire qui provoque une circulation forcée de gaz dans le système, la pression de pompage. Autrement dit compresseur de réfrigérateur comprime les paires de fréon et les fait se déplacer dans la bonne direction.

L'équipement peut être équipé d'un ou deux compresseurs. Les vibrations survenant pendant le fonctionnement sont absorbées par la suspension externe ou interne. Dans les modèles avec une paire de compresseurs, un appareil séparé est responsable de chaque chambre.

Il existe deux sous-types de classification des compresseurs:

1. Dynamique. Force le fluide frigorigène à se déplacer en raison de la force de mouvement des pales d'un ventilateur centrifuge ou axial. Il a une structure simple, mais en raison de sa faible efficacité et de son usure rapide sous l'influence du couple dans l'équipement domestique, il est rarement utilisé.
2. Volumineux. Il comprime le fluide de travail à l'aide d'un dispositif mécanique spécial qui est démarré par un moteur électrique. Il arrive piston et rotatif. Fondamentalement, dans les réfrigérateurs, de tels compresseurs sont installés.

Unité de piston Il se présente sous la forme d'un moteur électrique à arbre vertical enfermé dans un boîtier métallique monobloc. Lorsque le relais de démarrage connecte l'alimentation, il active le vilebrequin et le piston monté dessus commence à bouger.

Un système d'ouverture et de fermeture des vannes est connecté à l'ouvrage. En conséquence, les paires de fréon sont tirées de l'évaporateur et pompées dans le condenseur.

Si le compresseur à piston tombe en panne, la réparation n'est possible que si un équipement professionnel spécialisé est utilisé. Tout démontage dans un environnement domestique se heurte à une perte d'étanchéité et à l'impossibilité de poursuivre l'opération

Dans les mécanismes à rotor, la pression nécessaire est maintenue par deux rotors se déplaçant l'un vers l'autre. Le fréon pénètre dans la poche supérieure située au début des puits, est comprimé et sort par le trou inférieur de petit diamètre. Pour réduire le frottement, de l'huile est introduite dans l'espace entre les arbres.

Condensateurs sont réalisés sous la forme d'une grille de bobine, qui est fixée sur la paroi arrière ou latérale de l'équipement.

Ils ont une conception différente, mais ils sont toujours responsables d'une tâche: refroidir les vapeurs de gaz chauds à des températures prédéfinies en condensant la substance et en dissipant la chaleur dans la pièce. Ils sont boucliers ou tubulaires.

L'évaporateur se compose d'un mince tuyau en aluminium, de plaques d'acier brasées. Il entre en contact avec les compartiments internes du réfrigérateur, élimine efficacement la chaleur absorbée de l'appareil et réduit considérablement la température dans les armoires

Détendeur thermostatique nécessaire pour maintenir la pression du fluide de travail à un certain niveau. De grandes unités de l'unité sont interconnectées par un système de tubes formant un anneau fermé étanche.

Cycle d'utilisation

La température optimale pour le stockage à long terme des provisions dans les dispositifs de compression est créée au cours des cycles de travail qui sont effectués l'un après l'autre.

Ils procèdent comme suit:

• lorsque l'appareil est connecté au secteur, un compresseur démarre, compressant les paires de fréon, augmentant simultanément leur pression et leur température;
• sous la force d'une surpression, un fluide de travail chaud à l'état gazeux d'agrégation entre dans le condensateur;
• se déplaçant le long d'un long tube métallique, la vapeur libère la chaleur accumulée dans l'environnement, se refroidit jusqu'à la température ambiante et se transforme en liquide;
• un fluide de travail liquide traverse un filtre déshydrateur qui absorbe l'excès d'humidité;
• le fluide frigorigène pénètre à travers un tube capillaire étroit, à la sortie duquel sa pression diminue;
• la substance se refroidit et est convertie en gaz;
• la vapeur réfrigérée arrive à l'évaporateur et, en passant par ses canaux, prend la chaleur des compartiments internes de l'unité de réfrigération;
• La température du fréon augmente et il va de nouveau au compresseur.

En termes simples, comment fonctionne le réfrigérateur à compresseur, le processus ressemble à ceci: le compresseur distille le réfrigérant dans un cercle vicieux. Le fréon, à son tour, change l'état d'agrégation en raison de dispositifs spéciaux, collecte la chaleur à l'intérieur et la transfère à l'extérieur.

Le cycle de travail dans le système est répété jusqu'à ce que les valeurs de température définies par les programmes du système soient atteintes, et reprend à nouveau lorsque leur augmentation est enregistrée

Après refroidissement aux paramètres souhaités, le régulateur de température arrête le moteur, coupant le circuit électrique.

Lorsque la température dans les chambres commence à augmenter, les contacts se referment et le moteur du compresseur est entraîné relais de démarrage de protection. C'est pourquoi, pendant le fonctionnement du réfrigérateur, le bourdonnement du moteur apparaît constamment et puis diminue à nouveau.

Recommandations d'utilisation et d'entretien

Il n'y a rien de compliqué dans le fonctionnement de l'équipement: il fonctionne automatiquement 24h / 24. La seule chose à faire la première fois que vous l'allumez et l'ajustez périodiquement pendant le fonctionnement est d'établir le régime de température optimal dans des circonstances spécifiques.

La température souhaitée est réglée thermostat. Dans un système électromécanique, les valeurs sont fixées à l'œil nu ou avec les recommandations spécifiées dans les instructions du fabricant. Dans ce cas, le type et la quantité de produits stockés dans le réfrigérateur doivent être pris en compte.

Le bouton du régulateur, en règle générale, est un mécanisme rond à plusieurs divisions, ou, dans les modèles plus modernes et plus chers, le contrôle peut être effectué à l'aide du panneau tactile.

Afin d'évaluer le degré de gel, les experts conseillent d'abord de mettre le régulateur en position médiane, et après un certain temps, si nécessaire, de le tourner vers la droite ou la gauche

Chaque marque sur un tel stylo correspond à un régime de température spécifique: plus la division est grande, plus la température est basse. L'unité électronique vous permet de régler la température avec une précision maximale de 1 degré à l'aide du bouton rotatif ou des boutons.

Par exemple, réglez le compartiment congélateur sur -14 degrés. Tous les paramètres entrés seront affichés sur un affichage numérique.

Pour maximiser la durée de vie d'un réfrigérateur domestique, vous devez non seulement comprendre son appareil, mais aussi en prendre soin avec compétence. L'absence de service approprié et un fonctionnement incorrect peuvent entraîner une usure rapide des pièces importantes et un dysfonctionnement.

Vous pouvez éviter des conséquences indésirables en suivant un certain nombre de règles:

1. Nettoyez régulièrement le condenseur contre la saleté, la poussière et les toiles d'araignées dans les modèles avec une grille métallique ouverte sur la paroi arrière. Pour ce faire, utilisez un chiffon ordinaire ou un aspirateur légèrement humidifié avec une petite buse.
2. Installez l'équipement correctement. Veillez à ce que la distance entre le condenseur et le mur de la pièce ne soit pas inférieure à 10 cm Cette mesure permettra d'assurer une circulation sans entrave des masses d'air.
3. Décongeler à temps, empêchant la formation d'une couche excessive de neige sur les parois des chambres. Dans le même temps, pour éliminer les croûtes de glace, il est interdit d'utiliser des couteaux et autres objets pointus qui peuvent facilement endommager et désactiver l'évaporateur.

Il convient également de garder à l'esprit que le réfrigérateur ne doit pas être placé à côté d'appareils de chauffage et dans des endroits où un contact direct avec la lumière du soleil est possible. Une influence excessive de la chaleur externe affecte négativement le fonctionnement des principaux composants et les performances globales de l'appareil.

Pour nettoyer les fragments du produit en acier inoxydable, seuls les outils spéciaux recommandés par le fabricant dans le manuel de l'instrument conviennent

Si vous prévoyez de transporter d'un endroit à l'autre, il est préférable de transporter l'équipement dans un camion avec une camionnette haute, en le fixant dans une position strictement verticale.

Ainsi, il est possible d'éviter les pannes, les fuites d'huile du compresseur entrant directement dans le circuit de circulation de l'agent de refroidissement.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo n ° 1. Comment fonctionne l'unité de réfrigération:

Vidéo n ° 2. Explication détaillée du dispositif de réfrigération à compression:

Vidéo n ° 3. Informations sur le fonctionnement des machines à absorption:

Bien que l'équipement de réfrigération fonctionne correctement, les consommateurs sont rarement intéressés par sa conception. Cependant, cette connaissance ne doit pas être négligée. Ils sont très précieux car ils vous permettent de déterminer rapidement la cause de la panne et de localiser le problème, évitant ainsi les dysfonctionnements graves.

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