Le principe de fonctionnement et l'appareil d'un réfrigérateur domestique

À la suite de la familiarisation avec cet article, vous recevrez des informations complètes concernant le principe de fonctionnement du réfrigérateur et les éléments qui le composent.

Le dispositif du réfrigérateur domestique et le principe de son fonctionnement

Réfrigérateur à compresseur

Les réfrigérateurs les plus populaires pour une utilisation dans la vie quotidienne sont les réfrigérateurs de type compresseur. Typiquement, un tel dispositif de refroidissement de produits alimentaires se présente sous la forme d'une armoire isotherme, dans laquelle se trouve un équipement électrique.

Les modèles de type compresseur se composent des éléments suivants

Dispositif de réfrigération

1. Compresseur moteur.

2. Condensateur.

3. Filtre déshydrateur.

4. Tube capillaire.

5. Vaporisateur.

6. Thermostat.

7. Capteur de température.

8. Lampe d'éclairage pour le compartiment réfrigérateur.

9. Bouton d'éclairage.

10. Démarrer le relais de protection.

Logement

Le matériau à partir duquel la structure de support est réalisée doit avoir une rigidité accrue. Si la tôle d'acier est utilisée dans la production, son épaisseur est généralement de 0,6-1 mm. Cependant, à l'heure actuelle, de plus en plus de préférence est donnée au plastique résistant aux chocs, ce qui permet de minimiser la consommation de métal coûteux. Dans le même temps, un tel réfrigérateur pèse beaucoup moins.

La porte

Les panneaux extérieur et intérieur chevauchant l'ouverture sont une structure unique, à l'intérieur de laquelle se trouve un matériau calorifuge. La porte est maintenue en position fermée en raison de volets magnétiques, qui ont remplacé à un moment donné les pièces mécaniques du type déclencheur.

Porte de réfrigérateur

Joints de porte

L'étanchéité nécessaire est assurée par un profil d'étanchéité périmétrique situé sur le panneau intérieur. Un élément magnétique est monté à l'intérieur, ce qui est responsable dans l'appareil du réfrigérateur de l'ajustement serré de la porte à la surface du boîtier.

Scellant
Scellez la porte du réfrigérateur.

En tant que matière première pour la fabrication de bandes magnétiques, le baryum est utilisé en combinaison avec diverses résines, permettant d'atteindre l'élasticité requise. Au moment du pressage, le profil du joint est étiré. Dans le même temps, la porte s'ouvre assez facilement, nécessitant un effort minimal.

Étagères et armoires internes

À l'intérieur du réfrigérateur, il y a des armoires qui peuvent être faites à la fois en tôle d'acier, sur laquelle une peinture blanche au silicate-titane est appliquée, et en plastique antichoc.

Le matériau utilisé pour les chambres en plastique avec étagères amovibles est capable de résister aux contraintes mécaniques et est absolument résistant au fréon. De plus, les éléments en plastique ABS sont excellents pour décorer les surfaces.

Étagères de réfrigérateur

Quant aux compartiments basse température du groupe frigorifique, en particulier le congélateur, l'aluminium ou l'acier inoxydable est utilisé pour les équiper. Dans le même temps, les chambres en acier sont considérées non seulement plus durables, mais répondent également aux exigences d'hygiène. Cependant, en raison de leur poids, la masse totale des équipements augmente considérablement.

Les avantages des éléments en plastique, quant à eux, résident dans le faible coefficient de conductivité thermique ainsi que dans le poids modéré des produits. Un inconvénient important est leur fragilité. Ces caméras perdent rapidement leur aspect d'origine. En termes de résistance, ils sont nettement inférieurs aux pièces internes en acier.

Compresseur moteur

L'élément principal d'une unité de réfrigération à compression est généralement situé dans la partie inférieure arrière de l'appareil.Le compresseur est entraîné par le fonctionnement d'un moteur électrique, entraînant la création de la pression nécessaire sur une section particulière du système.

Compresseur
Compresseur de moteur de réfrigérateur.

Cela se produit en raison du mouvement du réfrigérant lorsque le réfrigérateur fonctionne. Ainsi, l'excès de chaleur est transféré de la chambre intérieure vers l'extérieur. Les modèles modernes de réfrigérateurs domestiques peuvent être équipés d'un ou deux compresseurs.

Condensateur

Cette partie se présente généralement sous la forme d'une bobine et est conçue pour convertir le fréon d'un état gazeux à un état liquide. À la suite de ce processus, l'énergie thermique est transférée à l'environnement. Pour une élimination plus efficace de la chaleur excessive, le tube métallique est fixé à la surface nervurée.

Condensateur
Réfrigérateur à condensateur.

Le réfrigérant qui y pénètre se refroidit, atteignant la température ambiante, après quoi le liquide se déplace en direction du capillaire. L'élimination de la chaleur du condenseur dans la plupart des modèles de réfrigérateurs modernes est effectuée par convection.

Capillaire

Le fluide frigorigène se déplaçant vers l'évaporateur passe à travers un tube étroit, ce qui fait que sa pression diminue. En conséquence, à un certain stade, le fréon atteint le point d'ébullition, après quoi le processus de son évaporation a lieu.

Vaporisateur

Cet élément agit sur le principe de l'opposé du condenseur - c'est-à-dire que le réfrigérant liquide est converti en gaz et commence à absorber l'énergie thermique, libérant du froid. Ainsi, il y a une diminution de la température de l'air à l'intérieur de la chambre, à la suite de quoi les produits qu'elle contient sont également refroidis.

Cette pièce est réalisée sous la forme d'un tube qui se connecte à une plaque métallique. L'évaporateur peut être situé directement dans la chambre et être combiné avec son corps. Dans d'autres cas, il est intégré dans la paroi du réfrigérateur.

Vaporisateur
Évaporateur de réfrigérateur.

Filtre déshydrateur

Traditionnellement, un tube en cuivre est utilisé dans le schéma de fonctionnement du réfrigérateur de type compresseur, installé directement dans ou à proximité du condenseur, et chargé de nettoyer le réfrigérant de toutes sortes de contaminants qui se forment pendant le fonctionnement de l'appareil.

Cela permet d'éviter le colmatage du capillaire, ce qui peut geler le fluide qui le traverse lorsqu'il entre en collision avec un obstacle.

Filtre déshumidificateur
Filtre déshydrateur.

Dokipatel

Sur la section du système entre l'évaporateur et le compresseur, il y a un récipient spécial en aluminium ou en cuivre. Il est nécessaire pour l'ébullition forcée du fréon, dont une partie à la suite d'une évaporation insuffisante pourrait rester à l'état liquide. Sans cela, il ne sera pas possible d'obtenir un fonctionnement correct du compresseur, car il est capable de pomper exclusivement un produit gazeux.

De plus, l'absorption de liquide, même en petite quantité, peut entraîner sa défaillance. Dans la plupart des modèles, le booster est situé à l'intérieur de l'appareil, principalement dans le congélateur. Cela est dû au fait que dans le processus d'ébullition supplémentaire du réfrigérant, l'énergie thermique est réabsorbée.

Régulateur de température

Un capteur installé dans le compartiment réfrigérateur contrôle la température, qui doit être maintenue dans un certain couloir. Au moment de son augmentation maximale au moyen d'un régulateur de température, un circuit électrique est fermé, à la suite de quoi un compresseur est allumé, refroidissant l'air à l'intérieur de la chambre.

Dès que la température descend à la valeur réglée, le circuit s'ouvre et, en conséquence, le compresseur cesse de fonctionner.

Relais de démarrage de protection

C'est un autre élément de l'appareil d'un réfrigérateur domestique, sans lequel un tel appareil ne peut pas faire. En raison de l'actionnement du relais, le moteur du compresseur est démarré au moment de la fermeture du circuit électrique, dont le thermostat est responsable.De plus, grâce au dispositif de protection et de démarrage, le moteur est arrêté en temps opportun, ce qui élimine la possibilité de surchauffe.

Le principe de fonctionnement du réfrigérateur de type compresseur

La température de l'air à l'intérieur des chambres est abaissée en modifiant l'état d'agrégation du réfrigérant utilisé dans le système, qui se déplace continuellement en circuit fermé.

En cours de circulation se produisent:

  • refroidissement et liquéfaction du fréon entrant dans le condenseur;
  • expansion du réfrigérant;
  • évaporation des gaz résultants;
  • chauffer et comprimer le réfrigérant.

Le principe de fonctionnement du réfrigérateur - schéma

Chacun de ces processus se produit à un certain stade. Au moyen d'un compresseur, les vapeurs générées à l'intérieur de l'évaporateur sont évacuées. À l'aide d'un tube à décharge, ils sont transférés dans un condenseur, après quoi ils sont refroidis et convertis en liquide.

Le fréon purifié par l'élément de filtration est envoyé au capillaire, où sa pression chute au niveau souhaité avant que le réfrigérant n'entre dans l'évaporateur.

Un autre principe de fonctionnement du réfrigérateur consiste à convertir le fréon bouillant en vapeur. De plus, la conception de l'évaporateur est pensée de manière à assurer une évaporation complète du liquide à l'intérieur. Au stade de la vaporisation, l'énergie thermique est absorbée, ce qui entraîne une baisse de la température à l'intérieur du réfrigérateur. À son tour, le réfrigérant est à nouveau transféré vers le compresseur.

Ce cycle reproductible peut être interrompu par un régulateur de température qui déclenche l'arrêt du moteur du compresseur. Après un certain laps de temps, l'augmentation de la température à l'intérieur de la chambre atteindra la limite admissible, après quoi le moteur sera redémarré au moyen d'un thermostat.

Dans les modèles modernes de réfrigérateurs à double chambre, deux évaporateurs sont installés, chacun étant responsable du refroidissement d'une partie distincte de la structure. Dans ce cas, le réfrigérant n'entrera pas dans la chambre du compartiment réfrigérateur jusqu'à ce que la température à l'intérieur du congélateur atteigne la valeur requise.

Compresseur à onduleur: caractéristiques de fonctionnement et d'appareil

Le moteur d'un compresseur conventionnel fonctionne périodiquement, puis s'allume à pleine puissance, puis s'éteint à nouveau, l'onduleur fonctionne en permanence, mais avec des intensités différentes.

En conséquence, le moteur subit une augmentation constante des charges qui se produisent au démarrage.

L'utilisation d'une installation d'onduleur dans le réfrigérateur a éliminé cet inconvénient. La principale différence d'un tel système est le fonctionnement constant du moteur, dont la vitesse de rotation diminue à un certain moment. Ainsi, la circulation du réfrigérant ne s'arrête pas complètement, mais ralentit considérablement.

Dans ce cas, le niveau de température à l'intérieur de la chambre est maintenu dans la valeur spécifiée. Ce mode vous permet d'augmenter la durée de vie de chaque équipement et, en même temps, d'économiser sur la consommation d'énergie. Ce paramètre n'affecte pas les autres caractéristiques de l'appareil.

La différence entre les compresseurs inverseurs et non inverseurs est clairement illustrée dans la vidéo:

Caractéristiques de l'appareil et fonctionnement des réfrigérateurs avec le système NO Frost

Le principal inconvénient des réfrigérateurs ménagers ordinaires est la congélation régulière de l'humidité, qui pénètre dans la chambre et reste sur les parois de l'évaporateur. En conséquence, le givre formé empêche le refroidissement de l'air à l'intérieur de la chambre. Le processus de refroidissement normal est perturbé.

Le fréon continue de circuler dans le système, mais sa capacité à absorber l'énergie thermique diminue.

Lorsqu'une épaisse couche de manteau de neige apparaît dans le congélateur, l'utilisateur rencontre deux problèmes à la fois:

1. La nourriture à l'intérieur est moins réfrigérée.

2. Le moteur du compresseur subit une charge accrue, car il est forcé de fonctionner en continu, car le thermostat ne fonctionne pas à des températures élevées. Dans ce cas, les détails du mécanisme s'usent beaucoup plus rapidement.

C'est pourquoi lors du fonctionnement de réfrigérateurs équipés d'évaporateurs goutte à goutte, il est nécessaire de recourir périodiquement à leur dégivrage forcé.

Lors de l'utilisation du système No Frost, l'humidité ne gèle pas. En conséquence, le schéma de fonctionnement de ce type de réfrigérateur n'implique pas de dégivrages réguliers.

Le système No Frost comprend:

  • radiateur électrique;
  • conception de minuterie intégrée;
  • un ventilateur qui favorise l'absorption de chaleur;
  • tubes spéciaux à travers lesquels l'eau de fonte est évacuée.

L'évaporateur situé dans le congélateur est un radiateur assez compact qui peut être installé presque partout. Pour une absorption plus efficace de l'énergie thermique générée à l'intérieur du congélateur, un ventilateur est utilisé.

Ventilateur No Frost System
Ventilateur système No Frost.

Situé directement derrière l'évaporateur, il assure un mouvement constant de l'air dans la direction souhaitée. Ainsi, les denrées alimentaires sont constamment exposées au flux d'air, ce qui les rend parfaitement refroidies.

En même temps, du condensat s'accumule sur les parois de l'évaporateur, entraînant la formation de givre. Cependant, en raison de la minuterie, dont le système No Frost est équipé, le chauffage démarre à un moment donné et le processus de dégivrage a lieu.

Lorsque l'élément chauffant est allumé, la couche du manteau neigeux est sensiblement réduite et l'eau décongelée se déplace à travers les tubes, remplissant le plateau situé à l'extérieur du compartiment réfrigérateur. Par la suite, une évaporation naturelle de l'humidité se produit, qui pénètre dans l'air ambiant.

Avantageusement, un appareil frigorifique domestique implique un système No Frost exclusivement pour un congélateur.

Mais il existe également des modèles modernes dans lesquels il est installé, y compris dans le réfrigérateur.

De tels dispositifs nécessitent beaucoup moins de soins systématiques. Le seul inconvénient associé à leur fonctionnement, peut être considéré comme un séchage assez rapide des aliments dans la chambre.

Cela est dû à la fois à la circulation continue de l'air dans le système et au processus presque continu d'élimination de l'excès d'humidité.

Pas de gel dans le réfrigérateur et le congélateur

 

Caractéristiques de l'appareil et fonctionnement des réfrigérateurs avec un système d'évaporateur "qui pleure"

Vous pouvez vous débarrasser de l'excès d'humidité qui s'accumule à l'intérieur de l'appareil photo, pas seulement avec le système No Frost. Une conception assez simple mais non moins efficace appelée l'évaporateur «qui pleure» est actuellement installée même dans les modèles économiques de réfrigérateurs domestiques. En même temps, il est beaucoup plus économique par rapport au système ci-dessus.

Dans ce cas, l'évaporateur est caché sous la paroi arrière de la chambre. Lorsque le compresseur est allumé, le processus de refroidissement commence, à la suite de quoi de la condensation y apparaît, formant une couche de givre. Cependant, après avoir éteint le compresseur, le mur commence à chauffer. En conséquence, le givre fond progressivement.

Réfrigérateur évaporateur avec système de dégivrage goutte à goutte
Système de dégivrage goutte à goutte à condensation du réfrigérateur. Dans la plupart des modèles, le condensateur est caché derrière un mur en plastique.

Le nom de ce système est dû à la méthode de drainage de l'eau décongelée, qui déplace les gouttelettes le long du mur, tombant à travers le trou de drainage dans le tuyau. Celui-ci, à son tour, est connecté à un conteneur, qui, en règle générale, est fixé au boîtier du compresseur.