Устройство чиллера и схема работы

Содержание

Самостоятельная сборка

Относительно простой вариацией сборки холодильника на газу выступает переделка уже израсходовавшего собственный ресурс абсорбционного агрегата. Чтобы собрать газовый холодильник достаточно переработать оборудование «Морозко» или «Садко», исключив из их конструкции присутствующие в системе электронагреватели. На место снятых элементов необходимо установить газовые подогреватели, внедрив их в систему пропановую горелку и теплообменник.


Температурные показатели в морозильной камере во время функционирования агрегата на полную мощность будут -0…-12 ̊С. Но, при этом есть один большой минус абсорбционных холодильников – процесс набора температуры отнимает фактически в два раза больше времени, чем у стандартных электрических.

Электронагревательные элементы расположены у «Садко» на сифонной трубке. Такой элемент – сифон, закреплен внизу около задней стенки агрегата. Зона сифона прикрыта кожухом из металла, под ним присутствует слой минеральной ваты, которая выступает в форме теплоизолятора. Алгоритм переделывания холодильника «Садко» следующий:

  • демонтаж кожуха защиты с задней стенки агрегата;
  • изъятие теплоизоляционного материала (минеральной ваты);
  • снятие нагревательных элементов с сифонной трубки.

Требуется принимать во внимание, что собственноручная доработка предполагает некоторые риски – так как система абсорбционного агрегата наполнена аммиаком и водородом под давлением в две атмосферы. Демонтаж с недостаточной аккуратностью может стать причиной разгерметизации системы, что несет опасность для здоровья

Требуется производить все манипуляции с повышенной осторожностью. После демонтажа необходимо поставить систему нагрева, функционирующую за счет пропана – в зоне сифонной трубки крепится модуль, который будет выполнять нагрев за счет сжигания газа

Для этой цели допустимо использовать толстую медную трубку внутри которой будет зафиксирована газовая горелка. Также требуется обязательно организовать защиту от перегревов, так как рабочий диапазон сифона от холодильника «Садко» представлен +50…+175 ̊С. То есть, требуется создать схему включения и отключения газовой подачи во время нагрева

После демонтажа необходимо поставить систему нагрева, функционирующую за счет пропана – в зоне сифонной трубки крепится модуль, который будет выполнять нагрев за счет сжигания газа. Для этой цели допустимо использовать толстую медную трубку внутри которой будет зафиксирована газовая горелка. Также требуется обязательно организовать защиту от перегревов, так как рабочий диапазон сифона от холодильника «Садко» представлен +50…+175 ̊С. То есть, требуется создать схему включения и отключения газовой подачи во время нагрева.

Чтобы предотвратить перегрев применяют терморегулятор от холодильного агрегата серии Т-120, но этот прибор способен регулировать функционирование нагревателей при условии температурных показателей испарителя, а газовая горелка – другая система. Когда холодильник на пропане собирается с планами на продолжительную эксплуатацию, автоматику требуется делать капитальную. Для этого необходим контроль не только разогрева теплообменника, но и регуляция пламя и давление газа. Также, не следует забывать про систему запала.

Абсорбционный газоэлектрический агрегат

Многие предпочитают называть такие устройства электрогазовыми. Такие устройства обладают рядом преимуществ, среди которых:

  • бесшумная работа;
  • компактный размер;
  • экономичность;
  • долгий срок эксплуатации, редкие обращения в сервис ремонта.

Также такие холодильники можно установить в автомобили, работающие на бензине или на газу.

Абсорбционные холодильные машины

Watch this video on YouTube Watch this video on YouTube

Принцип работы абсорбционного агрегата минибаров

Watch this video on YouTube Watch this video on YouTube

Советую прочитать:

  • Принцип работы компрессорных, абсорбционных и термоэлектрических холодильников — Принципиально устройство холодильника представляет собой закрытую термоизолированную камеру, в которой поддерживается постоянная низкая температура. Если бы это была идеальная…
  • Устройство, принципы работы и конструкция бытовых холодильников — Когда владелец четко представляет, какой принцип работы у холодильного агрегата, у него есть возможность продлить эксплуатационный срок бытового прибора. Понять – как устроен…
  • По какому принципу работает компрессор в бытовом холодильнике — Существует несколько типов холодильных машин, но наиболее распространены компрессорные холодильники с фреоном в качестве хладагента. А компрессор холодильника правильно называть…
  • Принцип работы газовых холодильников — История развития холодильного оборудования достаточно длительная и она отмечена разработкой разнообразных подвидов бытовых агрегатов. Среди существующих конструкций можно…
  • Как работает холодильник на газе? — Газовые агрегаты имеют отличительную черту: они способны работать даже без доступа к электричеству. Принцип их действия заключается в использовании газа, который добывается…
  • Можно ли холодильнику или морозилке работать при минусовой температуре — В современных квартирах не всегда есть место для холодильника. Некоторые владельцы помещают агрегат на балкон, где он работает круглый год. Также часто дачники оставляют технику в…
  • Принцип работы пускозащитного реле для бытового холодильника — Привод компрессора бытового холодильника — это обычно асинхронный электродвигатель с питанием от однофазной сети 220 В. Его особенность в том, что при запуске необходимо пусковое…

Принцип работы водоаммиачной абсорбционной холодильной установки:

Пары аммиака после испарения проходят через теплообменник (газовый предохранитель, где доохлаждается жидкий аммиак, поступающий от конденсатора со стороны высокого давления) и поступают в абсорбер, где поглощаются распыляемым слабым водоаммиачным раствором, который поступает из генератора-ректификатора.

Процесс абсорбции — поглощение аммиака раствором, сопровождается выделением тепла, которое отбирается протекающей по трубкам абсорбера водой и отводится в атмосферу.


Образовавшийся крепкий раствор аммиака подается насосом через теплообменник раствора, где предварительно нагревается от поступающего в абсорбер слабого раствора, экономя при этом энергию греющего источника и далее направляется в колонну генератор-ректификатор.

За счет подаваемого внешнего источника тепла (пар, горячая вода) в генераторе водоаммиачный раствор кипит, образующийся пар разделяется в ректификаторе на аммиачный пар и воду.

— Водный слабый раствор, находящийся в генераторе под высоким давлением, проходит через теплообменник растворов, охлаждается, дросселируется и распыляется в абсорбере чтобы абсорбировать аммиак из испарителя.

— Аммиачный пар проходит дефлегматор — кожухотрубный аппарат, в трубках которого циркулирует охлаждающая вода. Остаток паров воды, содержавшихся в аммиаке, конденсируется и стекает на тарелки генератора-ректификатора.

Сухой аммиачный пар поступает в конденсатор, где конденсируется и через теплообменник — газовый предохранитель проходит на дроссельный клапан и попадает на испаритель. В испарителе жидкий аммиак испаряется, отбирая тепло у хладоносителя — происходит процесс охлаждения. Далее цикл повторяется.

Рис.2. Принципиальная схема водоаммиачной абсорбционной холодильной установки

В отличие от компрессорного холодильного агрегата, где электромотор вращает компрессор за счет потребляемой электроэнергии, в водоаммиачных абсорбционных холодильных установках установлен насос раствора аммиака, что в разы снижает электропотребление.

Табл.1. Сравнительные технические характеристики абсорбционных водоаммиачных холодильных установок (АВАХУ) «Сириус» и холодильных агрегатов на базе промышленных винтовых компрессоров:

Рис.3. Каскадные АВАХУ применяют там, где много греющего источника, но он низкой температуры (горячая вода).

Рис. 4. Двухступенчатая абсорбционная машина для двух режимов с разными температурами кипения для разных потребителей


Рис. 5. Зависимость температуры греющего источника от температуры подаваемой охлаждающей воды для одноступенчатой АВАХУ

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.

Принцип работы саморазмораживающегося холодильника

В технике с капельной системой испаритель располагается на задней стенке камеры. Образующийся иней тает и по желобам стекает в поддон, который находится в нижней части техники. После этого жидкость испаряется при помощи компрессора. 

Промышленные холодильники

Принцип работы холодильника, предназначенного для промышленного использования, не отличается бытового, но промышленные агрегаты обладают куда большей мощностью, которая может достигать несколько десятков кВт. В камерах поддерживается температура от +5 до -50 C. Промышленные холодильники должны вмещать большое количество продукции — от 5 до 5000 тонн. Это позволяет использовать технику на перерабатывающих и заготовительных 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.

Принцип работы холодильника ноу фрост с одним компрессором

Главный недостаток обычных — 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.

Теоретический цикл охлаждения

Цикл охлаждения можно представить графически в виде диаграммы зависимости абсолютного давления и теплосодержания (энтальпии). На диаграмме (рис. 2) представлена характерная кривая насыщения хладагента.

Левая часть кривой соответствует состоянию насыщенной жидкости, правая — состоянию насыщенного пара. Две кривые соединяются в центре в так называемой «критической точке», где хладагент может находиться как в жидком, так и в парообразном состоянии. Зоны слева и справа от кривой соответствуют переохлажденной жидкости и перегретому пару. Внутри кривой линии помещается зона, соответствующая состоянию смеси жидкости и пара.

Рассмотрим схему теоретического (идеального) цикла охлаждения и наиболее характерные процессы, происходящие в компрессионном цикле охлаждения, с тем чтобы лучше понять действующие факторы (рис. 3).

Конденсация

В конце цикла сжатия (точка D) горячий пар поступает в конденсатор, где начинаются его конденсация и переход из состояния горячего пара в состояние горячей жидкости. Этот переход в новое состояние происходит при постоянном давлении и постоянной температуре. Следует отметить, что, хотя температура смеси остается практически неизменной, теплосодержание уменьшается за счет отвода теплоты от конденсатора и превращения пара в жидкость. Поэтому этот процесс на диаграмме изображается в виде прямой, параллельной горизонтальной оси.

Процесс в конденсаторе происходит в три фазы: снятие перегрева (линия D — Е), собственно конденсация (линия Е — А) и переохлаждение жидкости (линия А — Аʹ). Рассмотрим кратко каждую фазу.

Снятие перегрева (линия D — Е)

Это первая фаза, происходящая в конденсаторе, и в течение нее температура охлаждаемого пара снижается до температуры насыщения или конденсации. На этом этапе происходит лишь отъем излишней теплоты и не происходит изменение агрегатного состояния хладагента.

На этом участке осуществляется примерно 10–20 % общего теплосъема в конденсаторе.

Конденсация (линия Е — А)

Температура конденсации охлаждаемого пара и образующейся жидкости сохраняется постоянной на всем протяжении этой фазы. Происходит изменение агрегатного состояния хладагента с переходом насыщенного пара в состояние насыщенной жидкости.

На этом участке происходит 60–80 % теплосъема.

Переохлаждение жидкости (линия А — Аʹ)

На этой стадии хладагент, находящийся в жидком состоянии, подвергается дальнейшему охлаждению, в результате чего его температура понижается. Получается переохлажденная жидкость (по отношению к состоянию насыщенной жидкости) без изменения агрегатного состояния.

Переохлаждение хладагента дает значительные энергетические преимущества: при нормальном функционировании понижение температуры хладагента на один градус соответствует повышению мощности холодильной машины примерно на 1 % при том же уровне энергопотребления.

Количество теплоты, выделяемой в конденсаторе

Участок D — Аʹ соответствует изменению теплосодержания хладагента в конденсаторе и характеризует количество теплоты, выделяемой в конденсаторе.

Регулятор потока (линия Аʹ — В)

Переохлажденная жидкость с параметрами в точке Аʹ поступает на регулятор потока (капиллярную трубку или терморегулирующий расширительный клапан), где происходит резкое снижение давления. Если давление за регулятором потока становится достаточно низким, то кипение хладагента может происходить непосредственно за регулятором, достигая параметров в точке В.

Испарение жидкости в испарителе (линия В — Сʹ)

Смесь жидкости и пара (точка В) поступает в испаритель, где поглощает теплоту окружающей среды (потока воздуха) и переходит полностью в парообразное состояние (точка С).

Процесс происходит при постоянной температуре, но с увеличением теплосодержания.

Как уже говорилось выше, парообразный хладагент несколько перегревается на выходе из испарителя. Главная задача фазы перегрева (линия С — Cʹ) — обеспечение полного испарения оставшихся капель жидкого хладагента, чтобы в компрессор поступал только парообразный хладагент. Это требует повышения площади теплообменной поверхности испарителя на 2–3 % на каждые 0,5 °С перегрева. Поскольку обычно перегрев составляет 5–8 °С, то увеличение площади поверхности испарителя может составить около 20 %, что, безусловно, оправданно, т. к. увеличивается эффективность охлаждения.

Количество теплоты, поглощаемой испарителем

Участок НВ — НСʹ соответствует изменению теплосодержания хладагента в испарителе и характеризует количество теплоты, поглощаемой испарителем.

Принцип работы холодильника для новичка

Само оборудование не создаёт холода, оно функционирует как тепловой насос. Технология охлаждения простыми словами состоит в следующем: прибор передаёт тепло из отсека в комнату. Для выполнения данной задачи оборудование снабжено такими составляющими:

  • 1 или 2 компрессора;
  • конденсатор, он же внешний радиатор;
  • испаритель;
  • фреон.

Испаряясь, любая жидкость становится холоднее. При сжатии и конденсации греется. Наглядно расскажу на примерах:

  1. Хладагент, нагретый до +5 градусов, проникает в компрессор.
  2. Он сжимает его до жидкого состояния.
  3. При конденсации агент греется до +40 градусов.
  4. Затем под влиянием давления агент переходит в конденсатор, там он остывает до +25 градусов.
  5. Хладагент проникает в испаритель. Там он расширяется и кипит.
  6. Фреон остывает до 0 градусов и охлаждает камеру холодильного оборудования.
  7. Забирая тепло у основного отсека, у фреона повышается температура до +5 градусов.
  8. Процесс повторяется.

Этого позволяют достичь физические качества агента. Температура его закипания значительно ниже 0 градусов, потому он кипит и трансформируется в пары.

Схема компрессионного цикла охлаждения

Вначале следует отметить, что кондиционер — это та же холодильная машина, но предназначенная для тепловлажностной обработки воздушного потока. Кроме того, кондиционер обладает большими возможностями, более сложной конструкцией, многочисленными дополнительными функциями.

Обработка воздуха предполагает придание ему определенных кондиций, таких как температура и влажность, а также направление движения и подвижность (скорость движения).

Остановимся на принципе работы и физических процессах, происходящих в холодильной машине.

Рис. 1. Принципиальная схема компрессионного цикла охлаждения

Начнем рассмотрение работы цикла с выхода хладагента из испарителя (участок 1–1). Здесь хладагент находится в парообразном состоянии, с низким давлением и температурой.

Парообразный хладагент всасывается компрессором, который повышает его давление до 15–25 атм. и температуру до 70–90 °С (участок 2–2).

Далее в конденсаторе горячий парообразный хладагент охлаждается и конденсируется, т. е. переходит в жидкую фазу. Конденсатор может быть либо с воздушным, либо с водяным охлаждением в зависимости от типа холодильной машины.

На выходе из конденсатора (точка 3) хладагент находится в жидком состоянии при высоком давлении. Размеры конденсатора выбираются таким образом, чтобы газ полностью сконденсировался внутри конденсатора. Поэтому температура жидкого хладагента на выходе из конденсатора оказывается несколько ниже температуры конденсации паров. Переохлаждение в конденсаторах с воздушным охлаждением обычно составляет 4–7 °С. При этом температура конденсации паров примерно на 10–12 °С выше температуры атмосферного воздуха.

Затем хладагент в жидкой фазе при высокой температуре и давлении поступает в регулятор потока — капиллярную трубку или терморегулирующий расширительный клапан, где давление смеси резко уменьшается, часть жидкого хладагента при этом может испариться, переходя в пар. Таким образом, в испаритель попадает смесь пара и жидкого хладагента (точка 4).

Жидкость кипит в испарителе, отбирая теплоту окружающего воздуха, и вновь переходит в парообразное состояние.

Размеры испарителя выбираются так, чтобы жидкость полностью испарилась внутри него. Поэтому температура пара на выходе из испарителя оказывается выше температуры кипения, происходит так называемый перегрев хладагента в испарителе. Для конденсаторов с воздушным охлаждением величина перегрева составляет 5–8 °С. В этом случае даже самые маленькие капельки хладагента испаряются и в компрессор не попадает жидкий хладагент. Следует отметить, что в случае попадания жидкого хладагента в компрессор возникает гидравлический удар и возможны повреждения и поломки клапанов и других деталей компрессора.

Перегретый парообразный хладагент выходит из испарителя (точка 1), и цикл возобновляется.

Таким образом, хладагент постоянно циркулирует по замкнутому контуру, изменяя свое агрегатное состояние с жидкости на пар и наоборот.

Все компрессионные циклы холодильных машин включают два определенных уровня давления. Граница между ними проходит через нагнетательный клапан на выходе из компрессора с одной стороны и на выходе из регулятора потока (из капиллярной трубки или терморегулирующего расширительного клапана) с другой стороны.

Нагнетательный клапан компрессора и выходное отверстие регулятора потока являются разделительными точками между сторонами высокого и низкого давлений хладагента в холодильной машине.

Рис. 2. Диаграмма «Давление и теплосодержание»

На стороне низкого давления находятся все элементы, работающие при давлении испарения.

Несмотря на то что существует много типов компрессионных холодильных машин, принципиальная схема цикла в них практически одинакова.

Разновидности газовых аппаратов и как выбрать нужный

При подборе модели газового холодильника требуется руководствоваться принципами, аналогичными тем, что используются при выборе обыкновенного агрегата. Газовое холодильное оборудование производится в варианте небольших моделей, объем которых достигает 35 л, а также в конфигурации напольных агрегатов – от 100 л. Вместительные холодильники подразумевают одновременно и морозильную, и холодильную камеры, а в агрегатах 35 л – присутствует только холодильный отсек.

Стоимость оборудования зависит от его объема, в сравнении с моделями, которые запитываются только от электросети, газовые вариации дороже. Автохолодильники имеют меньшую стоимость по причине небольшого объема

Также, требуется принимать во внимание класс холодильного оборудование, который описывает климатические условия при эксплуатации. Классы распределены следующим образом:

  • N +16…+32 С;
  • SN +10…+32 С;
  • ST +18…+38 С;
  • T +18…+43 С.

Присутствуют также различия по вспомогательным функциям и заводской комплектации газового холодильного оборудования:

  • автоматизированное оттаивание;
  • световые и звуковые сигналы;
  • наличие колесиков для транспортировки;
  • аварийная сигнализация;
  • температурный индикатор на панели;
  • наличие функции суперохлаждения для стремительного понижения температуры (Super Cool);
  • присутствие циркуляции воздуха, которая препятствует намерзанию льда – No Frost;
  • антибактериальное покрытие;
  • экономичный режимы функционирования.

Кроме указанного, газовые холодильники подразделяются на электронный и механический варианты управления. При их помощи возможно отрегулировать температурные показатели внутри холодильного и морозильного отсеков оборудования. Электронный вариант оснащен экраном, где показываются сведения о работе холодильного шкафа.

Сравнение характеристик и особенности эксплуатации

Для того чтобы понять, , нужно сравнить особенности моделей. Ниже мы кратко рассмотрим, что предлагают производители.

Габариты

Приборы Indesit стандартны по глубине и ширине – 64*60 см. Есть три варианта высоты – 200, 185 и 167 см. Модели Беко представлены как в компактном, так и крупногабаритном варианте.

Расход электроэнергии

Весь модельный ряд Беко отличается низким уровнем потребления электричества. Аппараты относятся к классу А+ и А++, что позволяет снизить объем ресурсов на 15%, то есть сэкономить в месяц 10-30 кВт. Среди моделей Индезит в основном встречается класс потребления энергии А и В. Модели с классом А+ и А++ редки.

Расположение морозильной камеры

Конструкция холодильников предполагает два вида расположения морозильной камеры – нижнее и верхнее. Первый вариант предпочтителен, так как по мнению экспертов он более экономичен. Приборы с нижним расположением камер лучше организованы, вместительнее, отсек оснащается выдвижными корзинами.

Количество компрессоров

В холодильнике может быть установлен один или два компрессора. В первом случае морозилка и холодильный отсек имеют общий охлаждающий контур, их работа не регулируется по отдельности. Во втором случае системы автономны и камеры можно включать/отключать порознь.

Система разморозки

Холодильники Индезит и Бош имеют три типа систем размораживания:

  • ручная – стандартный вариант, когда пользователь сам занимается размораживанием техники;
  • полуавтоматическая – No Frost есть только в одной из камер;
  • автоматическая – в обоих отделениях установлена NoFrost.

Некоторые модели марки Беко могут похвастаться более усовершенствованными вариантами:

  • NeoFrost – независимые системы для двух камер, благодаря чему запахи не смешиваются и обеспечивается равномерное охлаждение.
  • Full NoFrost – предупреждает образование обледенения и конденсата на стенках.

Уровень шума

Этот показатель имеет большое значение, поскольку от него зависит комфорт при эксплуатации прибора. Оба производителя выпускают . Но встречаются модели, при работе которых иногда могут возникать посторонние звуки.

Стоимость

На цену аппарата влияют многие факторы, начиная от габаритов, заканчивая количеством функций. В среднем холодильники Беко стоят от 9 000 до 50 000 рублей, а Индезит от 11 000 до 30 000 рублей.

Функциональность и холодильное отделение

Компания Индезит оснастила свои модели в основном стандартными режимами заморозки и размораживания, но дополнила некоторые приборы режимами суперзаморозка и суперохлаждение. Бренд Беко разработал много функций, которые позволяют пользоваться аппаратом безопасно и легко. К примеру, система Eco-Fuzz в режим сбережения энергии, как и функция Каникулы.   


С этим читают