для чего хладагент в холодильнике
Для чего нужен фреон в холодильниках
У многих пользователей холодильник – не только привычное бытовое устройство, но оригинальное дополнение к интерьеру кухни. Например, жительница Невады Луиза Гринфарб разместила на своем холодильнике более 32000 магнитов. За это ее прозвали «магнитной леди», а сама коллекция вошла в книгу рекордов Гиннеса.
Однако в первую очередь холодильник – важная и крайне необходимая техника, позволяющая сохранять продукты и приготовленную пищу свежей и вкусной. Чтобы обеспечить нормальное функционирование прибора, пользователю помимо качественного обслуживания желательно ознакомиться с особенностями работы и конструкции устройства. В статье рассмотрим, что такое фреон в холодильнике, для чего он нужен и способы устранения его утечки.
Как работает фреон в холодильнике
Фреон – это охлаждающее вещество, используемое в большинстве бытовых современных холодильников. Представляет собой смесь этана и метана в определенных концентрациях, абсолютно безопасных для жизни и здоровья человека.
Справка. Фреон получили в результате химических опытов в лаборатории фирмы General Motors. Название вещества произошло от английского слова «freeze», что переводится как «холод».
Пояснив, как называется жидкость в холодильнике, расскажем об особенностях работы фреона в оборудовании. Холодильный агент циркулирует по системе и способствует охлаждению внутренних камер оборудования.
Выглядит это следующим образом:
При достижении установленной температуры в камерах процесс охлаждения прерывается терморегулятором.
Как только температура в камерах повысится до допустимого предела, срабатывает терморегулятор, запуская новый цикл охлаждения.
Какие бывают хладагенты для холодильников
В современной бытовой технике используются два вида фреона.
R600a (изобутан) – газ природного происхождения, который безопасен для озонового слоя. Техника с ним отличается низким уровнем шума и энергопотребления. Особенность вещества – взрывоопасность при концентрации более 31 г/куб. м. В холодильнике используется совсем небольшое количество, не способное привести к взрыву, однако при проведении ремонта следует соблюдать правила противопожарной безопасности.
R134a (тетрафторэтан) – вещество невзрывоопасное, нетоксичное, безопасное для человека и озонового слоя. Оборудование с R134a в системе охлаждения отличается высокой холодопроизводительностью.
В старых моделях холодильников использовался фреон марок R12 и R22. В современных устройствах эти виды охлаждающего вещества не применяют из-за отрицательного влияния на озоновый слой.
Справка. Информация о том, какой газ в холодильнике, указана в технической документации, а также на ярлыке компрессора.
В каких местах холодильника наиболее часто возникают утечки
Вне зависимости от марки и модели оборудования, выделяют несколько уязвимых мест, где наиболее часто происходят утечки хладагента в холодильниках:
Определить утечку с наружной стороны испарителя очень просто: на нем образуется «шуба» из инея, устранив которую, без труда можно найти месть протечки. Если же проблемы с внутренней стороной испарителя, то без сложных демонтажных работ не обойтись, так как испаритель часто залит специальной пеной.
После обнаружения места утечки следует провести ремонт самостоятельно либо обратиться за помощью к специалисту.
Причины утечки хладагента
Утечка охлаждающего вещества из системы холодильника происходит по нескольким причинам:
Установить утечку хладагента в агрегате можно по следующим признакам:
Если же компрессор вообще не запускается и холодильник не морозит, это свидетельствует о том, что фреон вытек полностью. Компрессор перестает запускаться, в камерах температура становится комнатной, сам холодильник размораживается.
Как починить холодильник, если произошла утечка фреона
Если нет специальных навыков, лучше ремонт прибора доверить специалисту. Работы по устранению утечки фреона имеют определенный порядок:
После завершения работ специалист выдает пользователю гарантийный талон и заключение о выполнении ремонта.
Заключение
Фреон – это охлаждающее вещество, которое используют при производстве холодильников. Благодаря его циркуляции в системе оборудования происходит охлаждение внутренних камер и поддержание заданных температурных значений.
Вещество безопасно для жизни и здоровья человека. Но при возникновении его утечки следует сразу провести ремонт, иначе это негативно скажется на состоянии прибора и качестве его работы. Ремонт лучше доверить специалисту, но допустимо провести самостоятельно, если имеются соответствующие навыки, инструменты и приборы.
Как работает холодильное оборудование?
Содержание
Содержание
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.
Виды хладагента в холодильниках
Как происходит охлаждение
Для того, чтобы фреон выполнял свою функцию по охлаждению, в холодильных установках спроектирована специальная система, состоящая из нескольких элементов: компрессор, конденсатор, дроссель и испаритель. Также есть вспомогательные части, служащие для контроля температуры и управлением системой, но они непосредственно на фреон влияния не оказывают.
Необходимо понимать, что система охлаждения заправлена хладагентом полностью под определенным давлением (величина зависит от типа фреона). Компрессор в данной ситуации только создает давление в отдельной ее части, снижая его при этом в другой. Сам контур охлаждения герметичен и фреон в ней не вырабатывается, а просто постоянно циркулирует, меняя состояние и температуру. Поэтому при возникновении утечки работа агрегата нарушается.
Утечка фреона
Многие пользователи склонны считать, что фреон вытекает или просто вырабатывается, как бензин или масло в автомобиле. Но это мнение ошибочно. Если вдруг холодильник стал плохо охлаждать, но двигатель при этом работает, скорее всего где-то образовалась утечка. Такое довольно часто может произойти в старом аппарате, где трубки уже пришли в негодность от срока использования, либо в новом устройстве когда пользователь нарушает герметичность механически (протыкает морозилку ножом, либо ломает трубки сзади при неаккуратной перестановке). С естественным износом трубок чаще всего можно столкнуться в испарителе холодильной камеры. Это связано с тем, что он находится постоянно во влажной среде.
При появлении первых признаков утечки необходимо обратиться к специалисту. Самостоятельно увидеть или почувствовать данную неисправность почти невозможно. Как описано выше фреон не обладает запахом и заметить микроутечку невозможно. Если опоздать с обращением в мастерскую, то недостаток газа в системе может вывести из строя сам мотор.
Очень часто можно столкнуться с ремонтом в виде простой дозаправки хладагента, но это некачественный ремонт, который продлит срок службы устройства на считанные дни. Для качественного устранения проблемы необходимо найти и купировать утечку, а при необходимости менять испаритель или другой отдел, где обнаружена проблема. При ремонте необходимо будет производить дозаправку и здесь очень важно учесть тип фреона в системе.
Виды фреонов, применяемых в бытовых устройствах
Тип фреона в холодильнике или в климатической установке указывается на шильдике с моделью и серийным номером. Чаще всего данная табличка находится на корпусе устройства, а иногда на внутренней стенке, в случае с бытовыми холодильниками.
Основными бытовыми фреонами являются: R134А, R410А и Фреон-R600A. Фреон 410 применяется в климатических системах. Благодаря тому, что при появлении утечки все компоненты хладагента испаряются условно одинаково, то кондиционер можно просто дозаправить, не сливая остатки старого вещества. Фреоны 134-й и 600-й используются в бытовых холодильниках. Они практически безвредны и являются отличными заменителями старых фреонов типа R12 и других, которые запрещены в использовании в большинстве стран мира.
Есть еще немало различных видов этого вещества, но они применяются либо в промышленности, либо не используются из-за вреда наносимого окружающей среде. Примером такого фреона может быть R-22, который применяется в промышленности. Для человека он очень опасен и в бытовых устройствах противопоказан, так как при его нагревании выделяется фосген COCl2, используемый ранее как боевое отравляющее вещество. При необходимости дозаправки холодильной установки стоит обращаться к квалифицированным мастерам, которые подберут правильную марку фреона и наполнят систему так, как это необходимо.
Новые холодильники Kuppersberg
Для того чтобы заказать доставку оригинальной продукции «Купперсберг» на дом вам будет нужно выбрать понравившуюся модель в каталоге фирменного интернет-магазина и добавить ее в корзину. После оформления заказа с вами свяжется наш консультант, с которым вы сможете обговорить условия доставки и оплаты товары. Доставка возможно по всем регионам России при помощи курьерской службы или транспортных компаний, которые обеспечивают сохранность грузов.
Эволюция холода: хладагенты в современных холодильниках
Хладагент это рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении и в процессе испарения отнимает тепло от охлаждаемого объекта, а затем после конденсации передаёт его окружающей среде.
Современные холодильники в основном компрессионные и, как следует из названия, имеют компрессор (а некоторые модели даже два). Кроме этого, конструкция предусматривает испаритель. Меж ними циркулирует хладагент. Сначала сжатый компрессором хладагент, находясь в газообразном состоянии, поступает в конденсатор длинную зигзагообразную трубку. Там он превращается в жидкость и отдаёт тепло окружающей среде. Через специальный регулирующий вентиль жидкий хладагент поступает в испаритель, который находится внутри теплоизолированной морозильной или холодильной камеры. Там давление падает, он начинает кипеть, испаряется, снова превращаясь в газ, отбирая при этом тепло у окружающего воздуха. Камера холодильника охлаждается. Испарившийся хладагент опять сжимается компрессором и попадает в конденсатор. И так цикл повторяется снова и снова. Этот принцип охлаждения используется в большинстве холодильников уже десятки лет.
1 компрессор; 2 нагнетательный трубопровод; 3 конденсатор; 4 фильтр-осушитель; 5 капиллярная трубка; 6 испаритель холодильной камеры; 7 испаритель морозильной камеры; 8 всасывающий трубопровод» src=»http://pics.rbc.ru/img/cnews/2008/02/15/1.jpg»>
Схема компрессионного холодильника:
1 компрессор; 2 нагнетательный трубопровод; 3 конденсатор; 4 фильтр-осушитель; 5 капиллярная трубка; 6 испаритель холодильной камеры; 7 испаритель морозильной камеры; 8 всасывающий трубопровод
Однако есть и другой тип холодильников, пусть и менее популярный сегодня, абсорбционные. Циркуляция рабочих веществ: абсорбента (воды) и хладагента (как правило, аммиака), имеющих разную температуру кипения при атмосферном давлении, осуществляется посредством абсорбции. Аммиак поглощается водой, получившаяся смесь подогревается с помощью электрического или газового нагревателя. При этом происходит выпаривание аммиака, который, испаряясь, потребляет теплоту камеры холодильника, то есть способствует её охлаждению. Абсорбционные холодильники в основном маленькие, однокамерные. Яркий пример такой техники великолукские холодильники «Морозко».
Схема устройства абсорбционного холодильника
Как всё начиналось
Серийное производство холодильников в начале XX века активнее всего развивалось в США. Практически во всех машинах того времени в качестве хладагента использовались аммиак, различные эфиры и некоторые другие весьма токсичные и опасные для человека вещества. поломок таких агрегатов и контакта людей, в частности, с аммиаком высокой концентрации нередки были даже смертельные случаи. Поэтому учёные стали искать другие вещества, которые можно использовать в качестве хладагентов. Так появились фреоны.
Один из первых серийных американских холодильников Frigidaire
Воцарение фреонов
Скрытая угроза
Всё шло прекрасно: и производители, и потребители были довольны. К 1976 году объём производства того же достиг почти 340 тысяч тонн. Определённая часть из этого количества предназначалась как раз для холодильных систем, систем охлаждения воздуха, баночек с аэрозолями Но годы прошлого века стали началом «тяжелых времён» для уже привычных фреонов. Ученые, исследовавшие причины нарушения озонового слоя Земли, пришли к выводу, что многие фреоны наносят ему ощутимый вред. Также оказалось, что фреоны участвуют в возникновении парникового эффекта, потому что задерживают инфракрасное излучение, которое испускает земная поверхность, а следовательно, способствуют глобальному потеплению.
Озоновый слой планеты всё ещё под угрозой, хотя за 20 лет, прошедших с подписания монреальского протокола, есть ощутимые позитивные изменения. Фото сделано спутником NASA
Альтернатива фреонам
Однако и сегодня постоянно ведутся исследования, учёные пытаются синтезировать новые, максимально экологичные, более качественные по своим свойствам хладагенты. Разработкой альтернативных хладагентов озабочены многие государства, вкладывающие значительные финансовые средства в соответствующие исследования. По оценкам специалистов, за последние шесть лет на синтез новых хладагентов было потрачено свыше 2,4 миллиардов долларов.
Синтезированы хладагенты из пропана (R290), этилена (R1150), пропилена (R1270), изобутана (R600a). Производство холодильников, работающих на изобутане, освоили многие производители, причём не только в Европе или в Америке, но и на просторах бывшего СССР. Например, белорусская фирма Atlant предлагает покупателям модель за 15000 рублей, да и остальные свои модели этот производитель «перевёл» на безопасный изобутан.
Примеры моделей с хладагентом R600A:
Объём: 354 литра
Стоимость: 15000 рублей
Объём: 369 литров
Стоимость: 28000 рублей
Объём: 348 литров
Стоимость: 22000 рублей
Фирмой Du Pont был разработан ряд новых смесей хладогентов, известных под марками SUVA MP, SUVA МР39 (R401A), SUVA MP52 (R401C) и некоторые другие.
Увы, пока говорить о идеальном по своим характеристикам хладагенте рано. Сегодня главное то, что удалось разработать хладагенты безопасные для человека и окружающей среды. Именно они и используются в бытовых холодильниках и кондиционерах. Ну, а дальнейшее их совершенствование дело времени.