Особенности холодильной техники

Различия бытового и профессионального холодильного инвентаря

Для начала следует определиться с назначением холодильной техники. Данный инвентарь классифицируется на профессиональный и бытовой. Между видами холодильного оборудования существует разница.

К главному различию между видами холодильных приборов относится выбор продукции. Сортимент бытовых изделий не слишком велик и включает в себя следующие устройства:

холодильники;
морозильные камеры;
ледогенераторы;
кондиционные системы.

Выбор профессиональной оснастки несколько больше:

❅ холодильные шкафы;
❅ холодильные витрины;
❅ барные холодильники;
❅ специализированные охлаждаемые столы,
❅ винные шкафы и так далее.

Однако, в оборудовании бытового назначения большее количество моделей в рамках одного функционального ряда, которые различаются наружностью, укомплектованностью.

Следует отметить и тот факт, что профессиональный инвентарь отличается большим сроком службы и эксплуатации, нежели бытовой. Потому как изначально профессиональная техника создается с учетом длительного использования при немалых нагрузках.

Основные отличия холодильной камеры и шкафа

Холодильный шкаф – это прибор, который используется для сохранения относительного малого объема продукции. Данный прибор считается готовым к применению, после упаковывания.

Холодильная камера состоит из заготовленных панелей и частей; сборка ее происходит непосредственно в помещении установки. Размеры холодильной камеры могут быть самыми разными. Исходя из функций, которые будет выполнять холодильная камера, можно подобрать предельно надлежащую холодильную машину, определенной мощности.

Наиболее важные требования к хладагенту и компрессору

Главным требованием современного потребителя к хладагенту является его экологичность. Производители совершают выбор хладагента для гарантирования необходимой продуктивности холодильного инвентаря, и учитывая инженерные характеристики техники.

К компрессору также выдвигается ряд требований. К важнейшим из них относятся:

► низкий уровень шума;
► высокая производительность, которая должна гарантировать непрерывное действие холодильной техники в определенном режиме;
► долговечность.

Среднетемпературная и низкотемпературная техника

Приборы, работающие при средних температурах (холодильные шкафы, витрины и др.), используются для недолговременной сохранности охоложенных продовольственных товаров. Долгое время в таких шкафах допускается хранить изделия в герметичной упаковке с длительным периодом хранения. Средний диапазон рабочих температур данного холодильного инвентаря составляет: 0 – 10 С.

Техника, работающая при низких температурах, предназначена для сохранения замороженной продукции. Интервал рабочих температур составляет: 0 – -18 С.

Как выбрать надежное оборудование?

Из оборудования, импортируемого в республику, высокий интерес вызывают товары, произведенные в Италии и Испании, так как считается, что приборы производителей, расположенных в горячих странах, отличаются наибольшей долговечностью.

Но все-таки, выбирая оборудование профессионального назначения, стоит больше внимания уделить техническим параметрам, классу, отзывам покупателей, престижу компании-производителя.

Среди предприятий, изготавливающих холодильное оборудование, имеется ряд российских производителей, которые производят товары высокого качества, благодаря применению инновационных технологий и импортных составляющих частей.

Принцип работы холодильника

Сейчас в продаже можно найти несколько разновидностей холодильников, отличающихся друг от друга принципом функционирования. Давайте рассмотрим принципы работы холодильника для новичков, простым языком.

Принцип работы абсорбционных холодильников

Такая техника не имеет компрессора, а в качестве хладагента используется аммиак, который при попадании в абсорбер растворяется в воде. Принцип действия абсорбционных холодильника следующий: готовый раствор переходит сначала в десорбер, выполняющий роль испарителя, а затем в дефлегматор, где охлаждается и разделяется на отдельные составляющие. После прохождения конденсатора аммиак становится жидкостью, которая через абсорбер вновь попадает в испаритель.

Саморазмораживающийся тип

В подобных холодильниках разморозка проходит в автоматическом режиме. Все устройства разделяют на два основных типа:

Капельное.
Ветреное.

Капельные характеризуются тем, что испаритель находится в задней части устройства. На момент работы образуется иней, который при оттаивании стекает вниз по специальным желобам. Компрессор из-за нагрева до высокой температуры испаряет жидкое вещество.

Ветреная установка снабжается специальным элементом, который задувает внутрь корпуса холодный воздух. На момент оттаивания вещество стекает по специальным желобам в приемник.

Промышленные холодильники

Промышленные модели отличаются от бытовых высокой мощностью морозильного узла и большими размерами камеры.

Оборудование рассматриваемой категории предназначено для глубокой заморозки большого количества продуктов. При этом объем камер может составлять от 5 до 5000 т. Устанавливается промышленное оборудование на заготовительных и перерабатывающих предприятиях.

Принцип работы инверторного холодильника

Электродвигатель стандартного компрессора то запускается, то выключается, испытывая при этом значительные нагрузки. Инверторная установка обеспечивает непрерывную работу мотора, изменяется лишь скорость его вращения. Такой режим позволяет сэкономить электроэнергию и снизить износостойкость отдельных деталей прибора.

Линейный компрессор более экономичный

Принцип работы холодильника ноу фрост с одним компрессором

Главный недостаток обычных холодильников для дома — превращение попадающей в камеру влаги в иней, который покрывает внутренние стенки прибора, перегружает компрессор и препятствует нормальному процессу охлаждения.

При наличии системы No Frost влага не замерзает, поэтому необходимость в регулярной разморозке холодильника отсутствует. Система предполагает наличие вентилятора, который располагается за испарителем и обеспечивает равномерное охлаждение продукции воздушными потоками. При этом на стенках испарителя скапливается конденсат, постепенно начинающий превращаться в иней. Благодаря специальному таймеру периодически включается ТЭН и лед тает. Образовавшаяся жидкость по трубкам перемещается в размещенный вне камеры поддон, откуда испаряется естественным путем.

Принцип работы холодильной установки с двумя компрессорами

В таких холодильных установках есть два компрессора, каждый из которых работает независимо. Один компрессор обеспечивает работу контура, охлаждающего морозильную камеру. Второй – работает на охлаждение основного отсека.

В холодильниках с двумя компрессорами в каждой камере установлен отдельный испаритель. Они не соединены между собой. За счет раздельных контуров охлаждения, такие холодильники отличаются высоким сроком службы.

Плюс двухкамерного холодильника проявляется в случае утечки фреона или поломки. если хладагент выходит из одного контура, второй продолжает работать. То же самое происходит в случае поломки.

Принцип работы двухкамерного холодильника с одним компрессором

В двухкамерном холодильнике с одним компрессором установлены два испарителя. Хотя по сути, они являются разными частями одного и того же элемента (см. рис). Первый находится – в морозильной камере, второй – в обычной. Фреон после прохождения через фильтр-осушитель сначала попадает в первый, потом второй.

При попадании в морозильную камеру хладагент отбирает у нее тепло и нагревается. После этого он попадает в основной отсек, где отбирает тепло у него. За счет того, что его температура несколько повысилась после прохождения морозилки, в обычном отсеке температура не опустится ниже 0 градусов.

Принцип работы двухкамерного холодильника с одним компрессором.

ПОНЯТИЕ О ХОЛОДЕ. СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Холод — означает малое содержание тепла в теле. Охлаждение — это отвод тепла от продуктов питания, сопровождающийся понижением их температуры. Холод является прекрасным консервантом, замедляющим развитие микроорганизмов. Поэтому на предприятиях общественного питания холод используют для хранения продуктов.

Различают искусственное и естественное охлаждение. При естественном охлаждении температура продуктов может быть понижена до температуры окружающего воздуха. А при искусственном — получаются более низкие температуры. На предприятиях общественного питания используются несколько способов искусственного холода, в основе которых лежат процессы изменения агрегатного состояния вещества — плавление, испарение и сублимация.

Плавление — это процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое.

Испарение — называется переход вещества из жидкого состояния в газообразное.

Сублимация — это процесс перехода вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу.

Наибольшее распространение получил процесс использования скрытой теплоты парообразования жидкостей, кипящих при низких температурах. Такие жидкости получили название холодильных агрегатов. Перенос тепла осуществляется в специальном устройстве, называемом холодильной машиной.

Ледяное охлаждение. Ледяное охлаждение является самым простым способом охлаждения продуктов питания, физическую основу которого составляет процесс плавления льда и снега. В зависимости от способа получения, лед бывает естественным или искусственным.

Ледяное охлаждение применяется в сооружениях, называемых ледниками, они могут иметь различное размещение льда по отношению к охлаждаемым камерам с продуктами. Однако широкое применение получили ледники с боковым размещением льда. Лед закладывают в таком количестве, чтобы его хватило на определенное время, и объем льда должен быть в 4-5 раз больше объема камер с продуктами. При ледяном способе можно понизить температуру до 6-8 градусов С и влажностью 90-95%.

Льдосоленое охлаждение. Источником холода является смесь льда и поваренной соли. Чем больше соли, тем ниже температура смеси. Понижение температуры происходит до определенного предела. Самая низкая температура льда с поваренной солью составляет -21,20’С. Подсоленная смесь позволяет создавать в охлажденной среде более низкие температуры по сравнению с ледяным охлаждением.

Охлаждение сухим льдом. Этот способ основан на сублимации твердой углекислоты. Сухой лед — твердая углекислота, которая по внешнему виду представляет собой куски вещества, похожего на мел, но очень холодные в быстро испаряющиеся при обычной температуре. В обычных условиях он из твердого состояния превращается непосредственно в парообразное. При этом температура
понижается до -78,90°С. Холодопроизводительность сухого льда в 1,9 раза больше водяного. Сухой лед очень удобен для охлаждения продуктов, так как не выделяет влаги, не загрязняет продукты, имеет низкую температуру. Однако применение его ограничено из-за сравнительно высокой температуры.

Контроль над хранением биологических образцов

Далеко не все современные системы обеспечивают полноценный мониторинг состояния хранящегося материала

Важно отслеживать весь процесс изменений, начиная с начальной температуры, фиксировать текущие изменения, особенно циклы замораживания и оттаивания

Данные необходимо учитывать на основе рекомендаций государственных Центров по контролю заболеваний. В первую очередь, это условие касается работе с вакцинами. Курс их хранения с момента производства до использования называется «холодной цепью». Он полностью регламентируется соответствующими правилами. Нарушения приводят к значительным финансовым потерям в размерах многих тысяч долларов. Часто приходится не только заменять хранящиеся вакцины, но проводить повторную вакцинацию, что крайне неудобно для участвующих в медицинской программе людей.

Покупая оборудование для хранения биологических проб, надо учитывать некоторые критерии:

особенности работы системы охлаждения;
организация процесса размораживания;
имеющиеся температурные максимумы;
возможности регулировки температуры;
наличие функций ведения записей об изменениях состояния.

Устройство и принцип работы разных видов холодильников

Все холодильники имеют общий принцип работы, но, в зависимости от модели и используемой охлаждающей установки, особенности процесса поддержания низкой температуры в камере могут отличаться.

Однокамерные и двухкамерные холодильники

Однокамерные и двухкамерные холодильники работают примерно по тому же принципу. Главное отличие состоит в работе испарителей. Старые двухкамерные агрегаты оборудованы одним испарителем для обеих камер. В новых моделях есть испаритель в каждой камере, которые полностью изолированы друг от друга.

В однокамерных холодильниках испаритель размещен в верхней части рефрижератора, под которым располагается поддон. Его закрытие и открытие регулирует подачу холодного воздуха в основную холодильную камеру. Чтобы не допустить появление излишнего конденсата на стенках, в холодильнике предусмотрена капиллярная трубка.

В двухкамерных же холодильниках испарители выполняют роль разделительной перегородки теплоизоляции. В такой системе хладагент закачивается в испаритель через капиллярную трубку и передается во второй только в том случае, когда его температура падает ниже нуля. Когда второй испаритель тоже обмерзает, включается термореле, которое приостанавливает работу компрессора.

Компрессорные холодильники

Компрессорный холодильники работают на основе компрессорной системы. Это самый распространенный тип устройства холодильника. Они удобны в использовании и обслуживании, а также расходуют не так много электроэнергии.

Компрессорные холодильники, в основном, производят Atlant, Indesit и Stinol. Такие модели состоят из двух основных компонентов:

компрессор — мотор, который может быть инверторным или линейным. При его запуске фреон перемещается по трубкам системы, обеспечивая равномерное охлаждение основной и морозильной камер;
конденсатор — змеевидная система трубок, расположенная на задней внешней части корпуса холодильника, которая выводит в окружающую среду тепло, вырабатываемое компрессором;
хладагент — изобутан или фреон, который перемещается по системе холодильника, охлаждая ее;
вентиль для осуществления терморегуляции — поддерживает постоянное давление для равномерной циркуляции хладагента.

За счет этого приводится в действие компрессор, который сжимает фреон и создает определенное давление, необходимое для его передвижения по трубкам всей системы. При попадании в конденсатор, хладагент превращается в жидкость.

Далее хладагент выводится в фильтр-осушитель, очищается от влаги и проходит по трубкам капиллярной системы, снова попадая в испаритель. После этого компрессор снова начинает перегонку фреона и весь цикл повторяется заново. Когда температура достигнет нужной отметки, реле автоматически отключает двигатель.

Абсорбционные холодильники

Абсорбционные холодильники работают на основе циркуляции и испарения аммиака, который выступает в роли хладагента. В качестве абсорбента действует аммиачный раствор на воде.

При включении холодильного агрегата в генераторе производится нагрев рабочей жидкости (аммиачного раствора). Когда температура достигает отметки кипения, аммиак начинает превращаться в пар, который выводится в конденсатор.

Далее аммиак превращается в жидкость и попадает в испаритель, где смешивается с водородом. Резонанс давления приводит к испарению сжиженного аммиака, при котором выделяется тепло.

Аммиачный пар передается в адсорбер с очищенной водой. Полученный раствор поступает в генератор-кипятильник и цикл повторяется по новой, пока температура достигнет нужного уровня.

Холодильник с технологией «No Frost»

Холодильники с технологией No Frost (с англ. «без мороза»), позволяют эксплуатировать его без частых разморозок. Это возможно благодаря полному выводу влаги из холодильной системы, за счет чего в камере не образуется наледь.

Главный принцип технологии заключается в том, что после каждого полного цикла работы автоматически запускается режим оттаивания. Реле активирует испаритель, из-за чего лед начинает таять, а вся влага выводится наружу и полностью испаряется. В остальном, принцип работы холодильника такой же, как и в обычных моделях.

Так как в холодильнике с технологией No Frost не образуется лед, его можно размораживать только один-два раза в год, во время очистки и мытья. Основным недостатком при этом является увеличенное потребление электроэнергии за счет непрерывной работы вентилятора.

Классификация промышленных установок

Все промышленные холодильные установки разделяется на компрессионные и абсорбционные. В первом случае холодильное оборудование представляет собой пароконденсационную машину, которая осуществляет сжатие хладагента посредством компрессорных или турбокомпрессорных блоков. Такие системы используют фреон, либо аммиак, как наиболее эффективные с позиции температуропоглощения вещества.

Абсорбционные установки конденсируют парообразный хладагент при помощи твердого или жидкого вещества-абсорбента, из которого осуществляется испарение рабочего вещества при нагреве за счет более высокого парциального давления. Данные агрегаты бывают непрерывно и периодические действующие, при чем первый тип агрегатов разделяется на насосные и диффузионные.

Холодильное оборудование компрессорного типа различается по типу исполнения компрессора на открытые, полугерметичные и герметичные агрегаты. В зависимости от способа охлаждения конденсаторного блока машины оснащаются системами водяного или воздушного охлаждения. Абсорбционные агрегаты используют в процессе работы большее количество воды и обладают значительными габаритами и весом. Они обладают рядом достоинств по сравнению с компрессорными холодильными установками, в частности, простотой конструкции, более высокой надежностью компонентов, а также возможностью использовать недорогие источники тепла и бесшумностью в работе.

В зависимости от мощности промышленного холодильного оборудования рассчитывается величина возможных выбросов тепловой энергии. Это тепло может быть использовано в 3 направлениях:

в окружающую среду. Передача тепла осуществляется посредством выносного компрессора.
в производственное помещение. В данном случае выделяемая тепловая энергия позволяет экономить финансовые средства, необходимые на отопление.
рекуперация энергии. Выделенное тепло переводится в место, где в нем есть наибольшая потребность.

Как устроен холодильник

Любой современный холодильник состоит из следующих основных агрегатов:

Двигатель.
Конденсатор.
Испаритель.
Капиллярная трубка.
Осушительный фильтр.
Докипатель.

Схема работы холодильника

Электродвигатель

Двигатель является основным узлом бытового прибора. Предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости (фреона) по трубкам.

Двигатель состоит из двух агрегатов:

электромотор;
компрессор.

Электромотор преобразует электрический ток в механическую энергию. Агрегат состоит из двух частей – ротора и статора.

Корпус статора устроен из нескольких медных катушек. Ротор имеет вид стального вала. Ротор соединен с поршневой системой двигателя.

При подключении двигателя к сети питания в катушках возникает электромагнитная индукция. Она является причиной возникновения крутящего момента. Центробежная сила приводит ротор во вращательное движение.

При вращении ротора двигателя происходит линейное перемещение поршня. Передняя стенка поршня сжимает и разряжает рабочую жидкость до рабочего состояния.

Положение двигателя холодильника

В современных охлаждающих установках электродвигатель находится внутри компрессора. Такое расположение преграждает газу путь для самопроизвольной утечки.

Для уменьшения вибраций двигатель находится на пружинистой металлической подвеске. Пружина может находится снаружи или внутри устройства. В современных агрегатах пружина находится внутри корпуса двигателя. Это позволяет эффективно гасить вибрации при работе аппарата.

Конденсатор

Представляет собой змеевидный трубопровод диаметром до 5 миллиметров. Предназначен для отвода тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. Конденсатор располагается на задней наружной поверхности прибора.

Испаритель

Представляет систему тонких трубок. Предназначен для испарения рабочей жидкости и охлаждения окружающего пространства. Располагается внутри или снаружи морозильника.

Устройство компрессора

Капиллярная трубка

Предназначена для снижения давления газа. Имеет диаметр от 1,5 до 3 миллиметров. Расположена на участке между испарителем и конденсатором.

Фильтр-осушитель

Предназначен для очистки рабочего газа от влаги. Имеет вид медной трубки диаметром от 10 до 20 мм. Концы трубки вытянуты и герметично впаяны с капиллярную трубку и конденсатор.

Внутри трубки находится цеолит — минеральный наполнитель с высокопористой структурой. На обоих концах трубки установлены заграждающие сетки.

Фильтр-осушитель

Докипатель

Представляет собой металлическую емкость. Устанавливается на участке между испарителем и входом компрессора. Предназначен для доведения фреона до кипения с последующим испарением.

Служит защитой двигателя от попадания жидкости. Попадание рабочей жидкости может привести к выходу его из строя.

Лучшее холодильное оборудование

Сейчас на территории России и СНГ существует 200 фирм-изготовителей. Предлагая холодильное оборудование, производители предоставляют клиентам широкий выбор моделей, дизайна и цены. Ведущими компаниями по выпуску бытовых холодильников являются:

ВЕКО. Один из главных российских производителей, по качеству ничем не проигрывающий зарубежным.
LG. Представляет холодильники с современными технологиями, большого ассортимента размеров. Есть классические и side by side модели.
Атлант. Белорусская компания представляющая средний ценовой сегмент.
Bosch и Siemens. Холодильники из качественного пластика с высоким уровнем сборки.

Общий принцип работы холодильника и его элементов

Старые и более новые модели холодильников работают по одному общему принципу, который делится на два основных рабочих процесса:

Первый заключается в выведении тепла из холодильной установки во внешнюю среду.
Второй — в концентрации холода во внутренней части агрегата.

Для вывода тепла используется хладагент, который является газообразным веществом и называется фреоном. Он изготавливается на основе фтора, хлора и этана. Он может быстро переходить из газообразного состояния в жидкое и обратно.

Электродвигатель (компрессор)

Электродвигатель является самой главной деталью холодильной установки. Он обеспечивает круговое перемещение фреона по трубкам холодильника. Электродвигатель состоит из компрессора и электромотора, который преобразует ток в механическую энергию.

Электрический мотор, в свою очередь, состоит из ротора и статора. Первая деталь имеет вид системы медных катушек, а вторая — небольшого стального вала, соединенного с двигателем и поршневой системой. Ротор запускается под воздействием центробежной силы, которая возникает из-за прохождения тока, вызывающего появление электромагнитной индукции.