O princípio de operação e o dispositivo de uma geladeira doméstica
Como resultado da leitura deste artigo, você receberá informações abrangentes sobre o princípio de operação do refrigerador e os elementos em que ele consiste.
Conteúdo:
Refrigerador do tipo compressor
Os refrigeradores mais populares para uso na vida cotidiana são os refrigeradores do tipo compressor. Normalmente, esse dispositivo para resfriamento de alimentos é feito na forma de um gabinete isotérmico no qual o equipamento elétrico está localizado.
Os modelos do compressor consistem nos seguintes elementos
1. Compressor do motor.
2. Capacitor.
3. Filtro secador.
4. Tubo capilar.
5. Vaporizador.
6. Termostato.
7. Sensor de temperatura.
8. Lâmpada de iluminação para o compartimento frigorífico.
9. Botão de iluminação.
10. Inicie o relé de proteção.
Habitação
O material do qual a estrutura de suporte é feita deve ter maior rigidez. Se a chapa de aço é usada na produção, sua espessura é geralmente de 0,6-1 mm. No entanto, atualmente, é dada cada vez mais preferência ao plástico resistente a impactos, o que possibilita minimizar o consumo de metais caros. Ao mesmo tempo, essa geladeira pesa muito menos.
A porta
Os painéis externo e interno sobrepostos à abertura são uma estrutura única, dentro da qual existe um material isolante térmico. A porta é mantida na posição fechada devido a persianas magnéticas, que substituíram as peças mecânicas do tipo de gatilho.
Selos de porta
A tensão necessária é garantida por um perfil de vedação de perímetro localizado no painel interno. Um elemento magnético é montado nele, o qual é responsável no dispositivo da geladeira pelo ajuste confortável da porta na superfície do gabinete.
Feche a porta da geladeira.
Como matéria-prima para a fabricação de fita magnética, o bário é usado em combinação com várias resinas, permitindo atingir a elasticidade necessária. No momento da prensagem, o perfil do selo é esticado. Ao mesmo tempo, a porta se abre com bastante facilidade, exigindo um esforço mínimo.
Prateleiras e armários internos
Dentro da geladeira, há armários que podem ser feitos de chapa de aço, sobre a qual é aplicada tinta branca de silicato-titânio, e de plástico à prova de choque.
O material usado para câmaras de plástico com prateleiras removíveis é capaz de suportar tensões mecânicas e é absolutamente resistente ao freon. Além disso, os elementos feitos de plástico ABS são excelentes para decorar superfícies.
Quanto aos compartimentos de baixa temperatura da unidade de refrigeração, em particular o freezer, alumínio ou aço inoxidável é usado para equipá-los. Ao mesmo tempo, as câmaras de aço são consideradas não apenas mais duráveis, mas também atendem aos requisitos de higiene. No entanto, devido ao seu peso, a massa total de equipamentos aumenta significativamente.
As vantagens dos elementos plásticos, por sua vez, residem no baixo coeficiente de condutividade térmica, bem como no peso moderado dos produtos. Um menos significativo é a sua fragilidade. Essas câmeras perdem rapidamente sua aparência original. Em termos de resistência, são significativamente inferiores às peças internas de aço.
Compressor do motor
O elemento principal de uma unidade de refrigeração do tipo compressão geralmente está localizado na parte traseira inferior do aparelho.O compressor é acionado pela operação de um motor elétrico, resultando na criação da pressão necessária em uma seção específica do sistema.
Compressor do motor da geladeira.
Isso acontece devido ao movimento do refrigerante enquanto o refrigerador trabalha. Assim, o excesso de calor é transferido da câmara interna para o exterior. Modelos modernos de geladeiras domésticas podem ser equipados com um ou dois compressores.
Capacitor
Esta parte é geralmente na forma de uma bobina e é projetada para converter o freon de um estado gasoso para um líquido. Como resultado desse processo, a energia térmica é transferida para o meio ambiente. Para uma remoção mais eficiente do excesso de calor, o tubo de metal é fixado à superfície nervurada.
Refrigerador com condensador.
O refrigerante que entra nele esfria, atingindo a temperatura ambiente, após o que o líquido se move na direção do capilar. A remoção de calor do condensador nos modelos mais modernos de refrigeradores é realizada por convecção.
Capilar
O refrigerante que se move em direção ao evaporador passa por um tubo estreito, como resultado da qual sua pressão diminui. Como resultado, em um certo estágio, o freon atinge o ponto de ebulição, após o qual o processo de sua evaporação ocorre.
Vaporizador
Esse elemento age segundo o princípio oposto do condensador - ou seja, o refrigerante líquido é convertido em gás e começa a absorver energia térmica, liberando frio. Assim, há uma diminuição da temperatura do ar dentro da câmara, como resultado dos quais os produtos contidos nela também são resfriados.
Esta peça é feita na forma de um tubo que se conecta a uma placa de metal. O evaporador pode ser localizado diretamente na câmara e combinado com seu corpo. Em outros casos, é embutido na parede da geladeira.
Evaporador de geladeira.
Filtro secador
Tradicionalmente, um tubo de cobre é usado no esquema operacional do refrigerador do tipo compressor, instalado diretamente no condensador ou próximo a ele e responsável pela limpeza do refrigerante de todos os tipos de contaminantes que são formados durante a operação do dispositivo.
Isso ajuda a evitar o entupimento do capilar, como resultado do congelamento do fluido que passa por ele quando colide com um obstáculo.
Filtro secador.
Dokipatel
Na seção do sistema entre o evaporador e o compressor, há um recipiente especial feito de alumínio ou cobre. É necessário que a fervura forçada de freon, parte da qual como resultado da evaporação insuficiente, possa permanecer no estado líquido. Sem isso, não será possível obter uma operação adequada do compressor, pois é capaz de bombear exclusivamente um produto gasoso.
Além disso, a absorção do líquido, mesmo em pequena quantidade, pode levar ao seu fracasso. Na maioria dos modelos, o booster está localizado dentro do dispositivo, principalmente no freezer. Isso se deve ao fato de que no processo de ebulição adicional do refrigerante, ocorre a reabsorção da energia térmica.
Controlador de temperatura
Um sensor instalado no compartimento da geladeira controla a temperatura, que deve ser mantida dentro de um determinado corredor. No momento do seu aumento máximo por meio de um termostato, um circuito elétrico é fechado, como resultado do acionamento de um compressor, resfriando o ar dentro da câmara.
Assim que a temperatura cai para o valor definido, o circuito é aberto e, consequentemente, o compressor para de funcionar.
Relé de proteção
Esse é outro elemento no dispositivo de uma geladeira doméstica, sem o qual esse dispositivo não pode funcionar. Devido à atuação do relé, o motor do compressor é iniciado no momento do fechamento do circuito elétrico, pelo qual o termostato é responsável.Além disso, graças ao dispositivo de proteção e partida, o motor é desligado em tempo hábil, o que elimina a possibilidade de superaquecimento.
O princípio de operação do refrigerador do tipo compressor
A temperatura do ar no interior das câmaras é reduzida, alterando o estado de agregação do refrigerante usado no sistema, que se move continuamente em circuito fechado.
No processo de circulação ocorrem:
- resfriamento e liquefação do freon entrando no condensador;
- expansão do refrigerante;
- evaporação dos gases resultantes;
- aquecer e comprimir o refrigerante.
Cada um desses processos ocorre em um determinado estágio. Por meio de um compressor, os vapores gerados no interior do evaporador são bombeados para fora. Usando um tubo de descarga, eles são transferidos para um condensador, após o que são resfriados e convertidos em líquido.
O freon purificado pelo elemento de filtração é enviado ao capilar, onde sua pressão cai para o nível desejado antes que o refrigerante entre no evaporador.
Um outro princípio de operação do refrigerador é converter o freon fervente em vapor. Além disso, o design do evaporador é pensado de forma a garantir a completa evaporação do líquido no interior. No estágio de vaporização, a energia térmica é absorvida, resultando em uma diminuição da temperatura no interior da geladeira. Por sua vez, o refrigerante é novamente transferido para o compressor.
Esse ciclo repetível pode ser interrompido por um controlador de temperatura, que aciona o motor do compressor para parar. Após um certo período de tempo, a temperatura subindo dentro da câmara atingirá o limite permitido, após o qual o motor será reiniciado por meio de um termostato.
Nos modelos modernos de refrigeradores de câmara dupla, dois evaporadores são instalados, sendo cada um deles responsável pelo resfriamento de uma parte separada da estrutura. Nesse caso, o refrigerante não entrará na câmara do compartimento do refrigerador até que a temperatura dentro do freezer atinja o valor necessário.
Compressor inversor: características de operação e dispositivo
O motor de um compressor convencional funciona periodicamente, ligando em potência máxima e, em seguida, desligando novamente, o inversor funciona constantemente, mas com intensidades diferentes.
Como resultado, o motor experimenta cargas crescentes constantes que ocorrem quando é iniciado.
O uso de uma instalação de inversor no dispositivo frigorífico eliminou esta desvantagem. A principal diferença desse sistema é a operação constante do motor, cuja velocidade de rotação diminui em um determinado momento. Assim, a circulação do refrigerante não para completamente, mas diminui significativamente.
Nesse caso, o nível de temperatura dentro da câmara é mantido dentro do valor especificado. Este modo permite aumentar a vida útil de itens individuais de equipamentos e, ao mesmo tempo, economizar no consumo de energia. Este parâmetro não afeta as outras características do dispositivo.
A diferença entre compressores inversores e não inversores é mostrada claramente no vídeo:
Características do dispositivo e operação de geladeiras com o sistema NO Frost
A principal desvantagem dos refrigeradores domésticos comuns é o congelamento regular da umidade, que entra na câmara e permanece nas paredes do evaporador. Como resultado, a geada formada impede o resfriamento do ar dentro da câmara. O processo de resfriamento normal é interrompido.
Freon continua a circular no sistema, mas sua capacidade de absorver energia térmica diminui.
Quando uma camada espessa de casaco de neve aparece no freezer, o usuário encontra dois problemas ao mesmo tempo:
1. Os alimentos dentro são menos refrigerados.
2. O motor do compressor sofre uma carga aumentada, porque é forçado a trabalhar continuamente, pois o termostato não funciona a temperaturas elevadas. Nesse caso, os detalhes do mecanismo se desgastam muito mais rapidamente.
Por isso, ao operar frigoríficos equipados com evaporadores de gotejamento, é necessário recorrer periodicamente ao seu degelo forçado.
Ao usar o sistema No Frost, a umidade não congela. Consequentemente, o esquema de operação deste tipo de refrigerador não implica degelos regulares.
O sistema No Frost consiste em:
- aquecedor elétrico;
- design de timer embutido;
- um ventilador que promove a absorção de calor;
- tubos especiais através dos quais a água derretida é descarregada.
O evaporador localizado no freezer é um radiador bastante compacto que pode ser instalado em praticamente qualquer lugar. Para uma absorção mais eficiente da energia térmica gerada dentro do freezer, é usado um ventilador.
Ventilador do sistema No Frost.
Localizado diretamente atrás do evaporador, ele fornece um movimento constante de ar na direção necessária. Assim, os alimentos são constantemente expostos ao fluxo de ar, o que os torna perfeitamente resfriados.
Ao mesmo tempo, o condensado se acumula nas paredes do evaporador, resultando na formação de gelo. No entanto, devido ao temporizador, com o qual o sistema No Frost está equipado, em algum momento o aquecedor é iniciado e o processo de degelo ocorre.
Quando o elemento de aquecimento está ligado, a camada do casaco de neve é visivelmente reduzida e a água descongelada se move pelos tubos, enchendo a bandeja localizada fora do compartimento da geladeira. Posteriormente, ocorre a evaporação natural da umidade, que entra no ar da sala.
Vantajosamente, um dispositivo doméstico de refrigeração implica um sistema No Frost exclusivamente para um freezer.
Mas também existem modelos modernos nos quais está instalado, inclusive na geladeira.
Tais dispositivos precisam muito menos de cuidados sistemáticos. O único inconveniente associado ao seu funcionamento pode ser considerado uma secagem bastante rápida dos alimentos na câmara.
Isso ocorre devido à circulação contínua de ar no sistema e ao processo quase contínuo de remoção do excesso de umidade.
Características do dispositivo e operação de geladeiras com um sistema de evaporador "chorando"
Você pode se livrar do excesso de umidade acumulada dentro da câmera, não apenas no sistema No Frost. Um projeto bastante simples, mas não menos eficaz, chamado evaporador “choro”, está atualmente instalado, mesmo nos modelos econômicos de refrigeradores domésticos. Ao mesmo tempo, é muito mais econômico em comparação com o sistema acima.
Nesse caso, o evaporador fica oculto sob a parede traseira da câmara. Quando o compressor é ligado, o processo de resfriamento é iniciado, como resultado da condensação, formando uma camada de gelo. No entanto, após desligar o compressor, a parede começa a aquecer. Consequentemente, o gelo derrete gradualmente.
Sistema de degelo por condensação por gotejamento do refrigerador. Na maioria dos modelos, o capacitor está escondido atrás de uma parede de plástico.
O nome desse sistema é devido ao método de drenagem da água descongelada, que move gotículas ao longo da parede, caindo através do orifício de drenagem na mangueira. O mesmo, por sua vez, é conectado a um contêiner, que, por regra, é anexado ao alojamento do compressor.
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