Das Funktionsprinzip und das Gerät eines Haushaltskühlschranks
Durch das Lesen dieses Artikels erhalten Sie umfassende Informationen zum Funktionsprinzip des Kühlschranks und zu den Elementen, aus denen er besteht.
Inhalt:
Kompressorkühlschrank
Die beliebtesten Kühlschränke für den täglichen Gebrauch sind Kompressorkühlschränke. Typischerweise wird eine solche Vorrichtung zum Kühlen von Lebensmitteln in Form eines isothermen Schranks hergestellt, in dem sich elektrische Geräte befinden.
Kompressor-Modelle bestehen aus den folgenden Elementen
1. Motorkompressor.
2. Kondensator.
3. Filtertrockner.
4. Kapillarrohr.
5. Verdampfer.
6. Thermostat.
7. Temperaturfühler.
8. Beleuchtungslampe für das Kühlfach.
9. Beleuchtungstaste.
10. Schutzrelais starten.
Wohnen
Das Material, aus dem die Tragstruktur besteht, muss eine erhöhte Steifigkeit aufweisen. Wenn bei der Herstellung Stahlblech verwendet wird, beträgt seine Dicke üblicherweise 0,6-1 mm. Gegenwärtig wird jedoch immer mehr schlagfester Kunststoff bevorzugt, um den Verbrauch von teurem Metall zu minimieren. Gleichzeitig wiegt ein solcher Kühlschrank viel weniger.
Die Tür
Die die Öffnung überlappenden Außen- und Innentafeln bilden eine einzige Struktur, in deren Innerem sich ein wärmeisolierendes Material befindet. Die Tür wird durch magnetische Verschlüsse in der geschlossenen Position gehalten, die zu einem bestimmten Zeitpunkt die mechanischen Teile des Abzugstyps ersetzten.
Türdichtungen
Für die nötige Dichtheit sorgt ein umlaufendes Dichtungsprofil an der Innenverkleidung. Darin ist ein Magnetelement montiert, das im Gerät des Kühlschranks für den festen Sitz der Tür an der Gehäuseoberfläche verantwortlich ist.
Verschließen Sie die Kühlschranktür.
Als Rohstoff für die Herstellung von Magnetbändern wird Barium in Kombination mit verschiedenen Harzen verwendet, um die erforderliche Elastizität zu erreichen. Im Moment des Pressens wird das Profil der Dichtung gedehnt. Gleichzeitig lässt sich die Tür mit minimalem Kraftaufwand leicht genug öffnen.
Interne Regale und Schränke
Im Kühlschrank befinden sich Schränke, die sowohl aus Stahlblech mit weißer Silikat-Titan-Farbe als auch aus schlagfestem Kunststoff bestehen können.
Das Material für Kunststoffkammern mit herausnehmbaren Fachböden ist mechanisch belastbar und absolut freonbeständig. Darüber hinaus eignen sich Elemente aus ABS-Kunststoff hervorragend zum Dekorieren von Oberflächen.
Für die Tieftemperaturfächer der Kühleinheit, insbesondere der Gefriertruhe, wird Aluminium oder Edelstahl verwendet, um sie auszustatten. Gleichzeitig gelten Stahlkammern nicht nur als langlebiger, sondern erfüllen auch die Hygieneanforderungen. Aufgrund ihres Gewichts nimmt die Gesamtmasse der Ausrüstung jedoch erheblich zu.
Die Vorteile von Kunststoffelementen liegen wiederum im niedrigen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten sowie im moderaten Gewicht der Produkte. Ein deutliches Minus ist ihre Zerbrechlichkeit. Solche Kameras verlieren schnell ihr ursprüngliches Aussehen. In puncto Festigkeit sind sie Innenteilen aus Stahl deutlich unterlegen.
Motorkompressor
Das Hauptelement eines Kompressionskältegeräts befindet sich normalerweise im unteren hinteren Bereich des Geräts.Der Kompressor wird durch den Betrieb eines Elektromotors angetrieben, wodurch der erforderliche Druck in einem bestimmten Abschnitt des Systems erzeugt wird.
Kühlschrank Motorkompressor.
Dies ist auf die Bewegung des Kältemittels zurückzuführen, während der Kühlschrank arbeitet. Somit wird überschüssige Wärme von der Innenkammer nach außen übertragen. Moderne Modelle von Haushaltskühlschränken können entweder mit einem oder zwei Kompressoren ausgestattet werden.
Kondensator
Dieser Teil hat normalerweise die Form einer Spirale und ist dafür ausgelegt, Freon von einem gasförmigen Zustand in einen flüssigen Zustand umzuwandeln. Durch diesen Prozess wird Wärmeenergie an die Umwelt abgegeben. Um überschüssige Wärme effizienter abzuführen, ist das Metallrohr an der gerippten Oberfläche befestigt.
Kondensator Kühlschrank.
Das darin eintretende Kältemittel kühlt sich auf Raumtemperatur ab, wonach sich die Flüssigkeit in Richtung der Kapillare bewegt. Die Wärmeabfuhr aus dem Kondensator erfolgt bei den meisten modernen Kühlgerätemodellen durch Konvektion.
Kapillare
Das Kältemittel, das sich in Richtung Verdampfer bewegt, strömt durch ein schmales Rohr, wodurch sein Druck abnimmt. Infolgedessen erreicht Freon zu einem bestimmten Zeitpunkt den Siedepunkt, wonach der Prozess seiner Verdampfung stattfindet.
Verdampfer
Dieses Element wirkt nach dem Prinzip des Gegenteils des Kondensators - das flüssige Kältemittel wird in Gas umgewandelt und beginnt Wärmeenergie zu absorbieren, wodurch Kälte freigesetzt wird. Dadurch sinkt die Lufttemperatur in der Kammer, wodurch auch die darin enthaltenen Produkte gekühlt werden.
Dieser Teil besteht aus einem Rohr, das mit einer Metallplatte verbunden ist. Der Verdampfer kann direkt in der Kammer angeordnet und mit seinem Körper kombiniert werden. In anderen Fällen wird es in die Wand des Kühlschranks eingebaut.
Kühlschrank Verdampfer.
Filtertrockner
Herkömmlicherweise wird ein Kupferrohr in dem Betriebsschema des Kompressorkühlschranks verwendet, das direkt im oder in der Nähe des Kondensators installiert ist und für die Reinigung des Kältemittels von allen Arten von Verunreinigungen verantwortlich ist, die sich während des Betriebs des Geräts bilden.
Dies trägt dazu bei, ein Verstopfen der Kapillare zu verhindern, wodurch die Flüssigkeit, die durch die Kapillare fließt, wenn sie mit einem Hindernis zusammenstößt, gefrieren kann.
Filtertrockner.
Dokipatel
Auf dem Systemabschnitt zwischen Verdampfer und Kompressor befindet sich ein spezieller Behälter aus Aluminium oder Kupfer. Es ist zum erzwungenen Kochen von Freon erforderlich, von dem ein Teil infolge unzureichender Verdampfung in flüssigem Zustand verbleiben könnte. Ohne dies wird es nicht möglich sein, einen ordnungsgemäßen Kompressorbetrieb zu erreichen, da ausschließlich ein gasförmiges Produkt gepumpt werden kann.
Darüber hinaus kann die Aufnahme von Flüssigkeit bereits in geringer Menge zum Versagen führen. Bei den meisten Modellen befindet sich der Booster im Inneren des Geräts, hauptsächlich im Gefrierschrank. Dies ist darauf zurückzuführen, dass beim zusätzlichen Kochen des Kältemittels Wärmeenergie wieder absorbiert wird.
Temperaturregler
Ein im Kühlraum installierter Sensor regelt die Temperatur, die innerhalb eines bestimmten Korridors gehalten werden muss. Bei seiner maximalen Erhöhung mittels eines Temperaturreglers wird ein Stromkreis geschlossen, wodurch ein Kompressor eingeschaltet wird, der die Luft in der Kammer kühlt.
Sobald die Temperatur auf den eingestellten Wert abfällt, öffnet sich der Kreislauf und der Kompressor hört auf zu arbeiten.
Startschutzrelais
Dies ist ein weiteres Element im Gerät eines Haushaltskühlschranks, auf das ein solches Gerät nicht verzichten kann. Aufgrund der Ansteuerung des Relais wird der Kompressormotor im Moment des Schließens des Stromkreises gestartet, für den der Thermostat verantwortlich ist.Dank der Schutz- und Startvorrichtung wird der Motor rechtzeitig ausgeschaltet, wodurch die Möglichkeit einer Überhitzung ausgeschlossen ist.
Das Funktionsprinzip des Kompressorkühlschranks
Die Lufttemperatur in den Kammern wird gesenkt, indem der Aggregatzustand des in dem System verwendeten Kältemittels geändert wird, das sich kontinuierlich in einem geschlossenen Kreislauf bewegt.
Im Verlauf des Umlaufs treten auf:
- Abkühlen und Verflüssigen des in den Kondensator eintretenden Freons;
- Expansion des Kältemittels;
- Verdampfung der entstehenden Gase;
- Erwärmen und Verdichten des Kältemittels.
Jeder dieser Prozesse findet in einer bestimmten Phase statt. Mittels eines Kompressors werden die im Verdampfer entstehenden Dämpfe abgepumpt. Mit einem Entladungsrohr werden sie in einen Kondensator überführt, danach abgekühlt und in eine Flüssigkeit umgewandelt.
Das vom Filterelement gereinigte Freon wird in die Kapillare geleitet, wo sein Druck auf das gewünschte Niveau abfällt, bevor das Kältemittel in den Verdampfer eintritt.
Ein weiteres Funktionsprinzip des Kühlschranks besteht darin, kochendes Freon in Dampf umzuwandeln. Darüber hinaus ist die Konstruktion des Verdampfers so konzipiert, dass eine vollständige Verdampfung der Flüssigkeit im Inneren gewährleistet ist. Während der Verdampfung wird Wärmeenergie absorbiert, was zu einem Temperaturabfall im Kühlschrank führt. Das Kältemittel wird wiederum dem Kompressor zugeführt.
Dieser wiederholbare Zyklus kann durch einen Temperaturregler unterbrochen werden, der das Abstellen des Kompressormotors auslöst. Nach einer gewissen Zeit erreicht der Temperaturanstieg in der Kammer die zulässige Grenze, wonach der Motor mit einem Thermostat neu gestartet wird.
In modernen Modellen von Zweikammerkühlschränken sind zwei Verdampfer installiert, von denen jeder für die Kühlung eines separaten Teils der Struktur verantwortlich ist. In diesem Fall tritt das Kältemittel erst dann in den Kühlraum ein, wenn die Temperatur im Gefrierschrank den erforderlichen Wert erreicht hat.
Wechselrichterkompressor: Eigenschaften von Betrieb und Gerät
Der Motor eines herkömmlichen Kompressors läuft periodisch, schaltet sich dann mit voller Leistung ein und wieder aus, der Wechselrichter läuft konstant, jedoch mit unterschiedlicher Intensität.
Infolgedessen erfährt der Motor konstant erhöhte Belastungen, die auftreten, wenn er startet.
Die Verwendung einer Wechselrichterinstallation im Kältegerät beseitigte diesen Nachteil. Der Hauptunterschied eines solchen Systems ist der konstante Betrieb des Motors, dessen Drehzahl zu einem bestimmten Zeitpunkt abnimmt. Somit stoppt die Zirkulation des Kältemittels nicht vollständig, sondern verlangsamt sich erheblich.
In diesem Fall wird das Temperaturniveau in der Kammer innerhalb des angegebenen Wertes gehalten. In diesem Modus können Sie die Lebensdauer einzelner Geräte verlängern und gleichzeitig Energie sparen. Dieser Parameter hat keinen Einfluss auf die anderen Eigenschaften des Geräts.
Der Unterschied zwischen Inverter- und Nicht-Inverter-Kompressoren ist im Video deutlich zu sehen:
Geräteeigenschaften und Betrieb von Kühlschränken mit dem NO Frost-System
Der Hauptnachteil gewöhnlicher Haushaltskühlschränke ist das regelmäßige Einfrieren von Feuchtigkeit, die in die Kammer eindringt und an den Wänden des Verdampfers verbleibt. Infolgedessen verhindert der gebildete Frost die Abkühlung der Luft innerhalb der Kammer. Der normale Kühlprozess ist unterbrochen.
Freon zirkuliert weiterhin im System, seine Fähigkeit, Wärmeenergie zu absorbieren, ist jedoch verringert.
Wenn eine dicke Schneeschicht im Gefrierschrank auftritt, hat der Benutzer zwei Probleme gleichzeitig:
1. Das Essen im Inneren ist weniger gekühlt.
2. Der Kompressormotor erfährt eine erhöhte Belastung, da er ständig arbeiten muss, da der Thermostat bei erhöhten Temperaturen nicht arbeitet. In diesem Fall nutzen sich die Details des Mechanismus viel schneller ab.
Deshalb ist es beim Betrieb von Kühlschränken mit Tropfverdampfern erforderlich, regelmäßig auf deren forcierte Abtauung zurückzugreifen.
Bei Verwendung des No Frost-Systems gefriert keine Feuchtigkeit. Dementsprechend impliziert das Betriebsschema dieses Kühlschranktyps kein regelmäßiges Abtauen.
Das No Frost System besteht aus:
- elektrische Heizung;
- eingebautes Timer-Design;
- ein Lüfter, der die Wärmeaufnahme fördert;
- Spezialrohre, durch die das Schmelzwasser abgeleitet wird.
Der im Gefrierschrank befindliche Verdampfer ist ein eher kompakter Kühler, der fast überall eingebaut werden kann. Für eine effizientere Absorption der im Gefrierschrank erzeugten Wärmeenergie wird ein Ventilator verwendet.
Systemlüfter No Frost.
Direkt hinter dem Verdampfer sorgt er für eine konstante Luftbewegung in die gewünschte Richtung. Dadurch sind Lebensmittel ständig dem Luftstrom ausgesetzt und werden perfekt gekühlt.
Gleichzeitig sammelt sich an den Wänden des Verdampfers Kondenswasser an, wodurch sich nach und nach Raureif bildet. Aufgrund des Timers, mit dem das No-Frost-System ausgestattet ist, startet die Heizung jedoch irgendwann und der Auftauvorgang findet statt.
Wenn das Heizelement eingeschaltet ist, verringert sich die Schneedecke merklich, und das aufgetaute Wasser fließt durch die Röhren und füllt die Schale außerhalb des Kühlfachs. Anschließend kommt es zu einer natürlichen Verdunstung von Feuchtigkeit, die in die Raumluft gelangt.
Vorteilhafterweise impliziert ein Haushaltskühlgerät ein No-Frost-System ausschließlich für einen Gefrierschrank.
Es gibt aber auch moderne Modelle, in denen es eingebaut ist, auch im Kühlschrank.
Solche Geräte benötigen weniger systematische Pflege. Die einzige Unannehmlichkeit, die mit ihrem Betrieb verbunden ist, kann als ein ziemlich schnelles Trocknen der Lebensmittel in der Kammer angesehen werden.
Dies ist sowohl auf die kontinuierliche Luftzirkulation im System als auch auf den fast andauernden Prozess des Entfernens überschüssiger Feuchtigkeit zurückzuführen.
Merkmale des Geräts und Betrieb von Kühlschränken mit einem "schreienden" Verdampfersystem
Nicht nur mit dem No Frost-System können Sie überschüssige Feuchtigkeit aus der Kamera entfernen. Ein relativ einfaches, aber nicht weniger effektives Design, der so genannte „schreiende“ Verdampfer, wird derzeit sogar in Haushaltskühlschrankmodellen verbaut. Gleichzeitig ist es im Vergleich zu dem obigen System viel wirtschaftlicher.
In diesem Fall ist der Verdampfer unter der Rückwand der Kammer verborgen. Wenn der Kompressor eingeschaltet wird, beginnt der Kühlvorgang, wodurch sich Kondenswasser bildet, das eine Frostschicht bildet. Nach dem Ausschalten des Kompressors beginnt sich die Wand zu erwärmen. Dementsprechend schmilzt der Raureif allmählich.
Auftausystem mit offenem Kondensator des Kühlschranks. Bei den meisten Modellen ist der Kondensator hinter einer Kunststoffwand verborgen.
Dieses System verdankt seinen Namen der Methode des Ablassens des aufgetauten Wassers, das Tröpfchen entlang der Wand bewegt und durch das Abflussloch in den Schlauch fällt. Dieser wiederum ist mit einem Behälter verbunden, der in der Regel am Kompressorgehäuse befestigt ist.
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