вернуться поделиться

Как работает холодильник?

В этой статье мы рассмотрим устройство холодильника в частности, различные части холодильника и о том, как они работают вместе, чтобы сохранить наши продукты в долгосрочном периоде времени.

Если упростить, то работа холодильника состоит из 3 стадий:

  1. Холодный хладагент проходит вокруг продуктов, хранящихся в холодильнике.
  2. Хладагент поглощает тепло от продуктов.
  3. Хладагент переносит поглощенное тепло в более прохладную относительно него окружающую среду.

Принцип работы холодильника

Принцип охлаждения очень прост: он заключается в отводе тепла из одной области в другую. Когда вы пропускаете низкотемпературную жидкость рядом с объектами, которые хотите охладить, тепло от этих объектов передается жидкости, которая в процессе испарения забирает их тепло.

Возможно, вы уже знаете, что когда газ сжимается — он нагревается, а когда ему позволяют расшириться — он охлаждается. Вот почему, когда вы накачиваете воздух в камеру велосипедным насосом чувствуется тепло, а когда распыляете духи чувствуется холод.

аэрозольный баллончик
Аэрозольный баллончик становится холодным, потому что во время распыления газ расширяется, снижая температуру.

Свойство газа нагреваться при сжатии и охлаждаться при расширении, дает возможность холодильнику охлаждать хранящиеся в нем продукты.

Основные части холодильника

Холодильник состоит из нескольких ключевых компонентов, которые играют решающую роль в процессе охлаждения.

Капиллярная трубка

В капиллярной трубке происходит дросселирование. Она создает необходимый для работы перепад давления между конденсатором и испарителем.

Компрессор

Компрессор приводится в движение встроенным электродвигателем. Компрессор «всасывает» хладагент из испарителя, сжимает его в цилиндре, в результате чего хладагент нагревается и нагнетается под высоким давлением в конденсатор.

компрессор бытового холодильника
Так выглядит компрессор стандартного холодильника.

Испаритель

Эта та часть, которая охлаждает продукты, хранящиеся в холодильнике. Испаритель — это изогнутая металлическую труба (изготовленная из металла с высокой теплопроводностью для максимальной теплопередачи). Здесь хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное, поглощая тепло от продуктов находящихся внутри камеры.

Конденсатор

Конденсатор представляет собой определенным образом изогнутую металлическую трубку (обычно, изгибается в виде «змейки»), соединенную с объемной ребристой поверхностью для эффективного отвода тепла.

конденсатор бытового холодильника

В конденсаторе пары хладагента переходят в жидкое состояние, отдавая теплоту окружающей среде.

Хладагент

Также называется фреоном, — это то вещество, которое циркулирует в холодильном контуре. Фактически, это специально разработанный химикат, который легко конденсируется при комнатной температуре, а так же имеет низкую температуру испарения при атмосферном давлении. В 20 веке фторуглероды, особенно CFC, были обычным выбором в качестве хладагентов. Однако сейчас их заменили более безопасные для экологии R290, R600a и т.д

Функционирование холодильника: как работает холодильник?

Работа холодильника состоит из следующих этапов:

  1. Компрессор сжимает хладагент. При повышении давления сжатый газ нагревается.
  2. Конденсатор на задней стенке холодильника охлаждает горячий газ рассеивая тепло. Это сторона высокого давления, здесь газообразный хладагент конденсируется в жидкость.
  3. Жидкость под высоким давлением проходит, через капиллярную трубку.
  4. Попадая в испаритель, жидкость немедленно закипает и испаряется. Температура снижается. Поскольку холодный газ проходит, через испаритель (внутри холодильника), он охлаждает внутреннее пространство, поглощая тепло.
  5. Хладагент на стороне низкого давления всасывается компрессором, и цикл повторяется.

принцип работы холодильника

А теперь рассмотрим работу холодильника более подробно.

Компрессор, который является важным компонентом холодильника, сжимает газообразный хладагент. Из-за того что давление увеличивается, газ нагревается. Теперь этот газ транспортируется по змеевику конденсатора, расположенного в задней части холодильника, тепло рассеиваться, в результате, чего газообразный хладагент становится достаточно холодным, для того чтобы конденсироваться и переходить в жидкую фазу.

Тепло отнимаемое внутри холодильника, передается в окружающую среду, через конденсатор, если прикоснуться к нему можно почувствовать тепло.

Как работает холодильник

Далее жидкость под высоким давлением течет, через капиллярную трубку. С одной стороны находится жидкий хладагент под высоким давлением. На другой стороне находится область низкого давления (поскольку компрессор всасывает газ с этой стороны).

После прохождения жидкости, через капиллярную трубку, давление падает. В результате, чего хладагент переходит в газообразную фазу.

Когда этот холодный газ проходит, через змеевики (установленные внутри холодильника), он поглощает тепло и, следовательно, делает внутреннее пространство камеры холодным.

Затем газообразный хладагент низкого давления снова всасывается компрессором и весь цикл повторяется, сохраняя содержимое холодильника постоянно холодным.

наверх