
- •1 Типи побутових холодильників
- •2.Анализ побутових холодильників
- •1.2 Теплофізичні основи процесів охолодження і заморожування
- •1.3 Способи штучного охолодження
- •1.5 Класифікація холодильників
- •2. Компресійні холодильники
- •2.1 Загальні відомості
- •2.2 Компресійні холодильні агрегати
- •2.3 Характеристики компресійних холодильників
- •2.3.1 Технічні характеристики
- •2.3.2 Споживчі характеристики
- •3. Холодильники абсорбції
- •3.1 Загальні відомості
- •3.2 Абсорбційні холодильні апарати
- •3.2.1 Загальні питання конструювання
- •3.2.2 Технічні характеристики
- •5. Заміна озоноруйнівних речовин, які застосовуються як холодоагентів
Вступ
Холодильник - апарат для зберігання, охолодження і заморожування харчових швидкопсувних продуктів.
Серед численних побутових приладів, які полегшують працю і підвищують культуру домашнього господарства особливо важливе значення мають холодильники. Тільки при наявності в будинку холодильника може бути забезпечене повноцінне, збалансоване харчування свіжими і швидкозаморожених високоякісними продуктами.
Сучасні побутові холодильники, які мають чудовий дизайн і комфорт, розраховані на будь - яке домашнє господарство. Вони забезпечені різними пристроями і пристосуваннями, які полегшують роботу господаркам.
Сучасні холодильники обладнані системою «No Frost», яка не дозволяє утворитися інею, а, отже, виключає мороку з розморожуванням. Вентиляція передбачена не тільки в холодильнику, але і в морозильній камері. Контроль вологості і регулювання температури дозволяють створити оптимальні умови для зберігання овочів і фруктів. Процеси, що відбуваються в холодильниках, є окремим випадком термодинамічних процесів. У більшості сучасних холодильників не використовуються фреони, що руйнують озоновий шар. Термін зберігання продуктів при відключенні енергії в цих холодильниках доходить до півтори доби.
Основне функціональне властивість холодильника - здатність зберігати певну кількість охолоджених і заморожених продуктів протягом певного часу. Кількість збережених продуктів визначається загальним об'ємом камери, обсягом випарника і коефіцієнтом використання цих обсягів.
Компресійні холодильники мають камери ємністю від 120 до 350 дм 3, ємністю випарників від 11 до 29 дм 3; холодильники абсорбції - від 30 до 120 дм 3, обсяг випарника не перевищує 7 дм 3. Виняток становить двокамерний холодильник Кристал-9, ємність якого становить 200 дм 3.
Кількість продуктів, що розміщуються в холодильниках, при однаковому обсязі камер може бути різна залежно від відстані між полицями, наявності знімних полиць, оформлення дверцят, наявності спеціальних посудин для зберігання (прямокутної форми).
Терміни зберігання продуктів залежать від температури всередині холодильника. Нормується температура стінок випарника (в ° С): для компресійних -6; 12; -18; для абсорбційних -6, тобто в компресійних холодильниках можливо більш тривале зберігання продуктів. Важливо враховувати і час досягнення встановленої температури. У компресійних холодильниках вона становить кілька хвилин, в абсорбційних - кілька годин.
Холодильники працюють за принципом теплового насоса - віднімають теплоту від охолоджуваного тіла і з витратою енергії (механічної, теплової і т.д.) передають її охолоджуючої середовищі (зазвичай воді або навколишньому повітрю), що має більш високу температуру, ніж охолоджуване тіло. Холодильні машини використовуються для отримання температур від 10 ° С до -150 ° С. Область нижчих температур відноситься до кріогенної техніки. Робота холодильної машини характеризується їх холодопродуктивністю.
1 Типи побутових холодильників
Конструктивно побутові холодильники бувають чотирьох типів. До першого відносяться невеликі однокамерні, або однодверні холодильники, які можуть складатися тільки з однієї холодильної камери, або з холодильної камери і невеликого морозильного відсіку всередині. Інший вид однокамерних холодильників - морозилки, які можуть бути виконані, як у вертикальному, так і в горизонтальному варіанті. У кожного з цих видів є свої достоїнства і недоліки.
Виробники все ще випускають такі моделі для консерваторів і прихильників традицій, хоча пропонується досить обмежену кількість подібних моделей. Невеликий холодильник без морозильника може являти собою деяку більш недорогу заміну винного шафи, для охолодження напоїв у спальні, або використовуватися як компактний холодильник на дачі
Другий тип - це холодильник з морозильником, найчастіше його називають двокамерним. Морозильна камера у нього знаходиться над холодильною, обидві камери мають окремі двері.. Це найбільш популярний тип холодильників, оскільки представлений досить широким асортиментом, різних моделей і марок, в широкому ціновому діапазоні. Наявність двох дверей дозволяє незалежно відкривати відділення холо-дильной і морозильної камер.
Холодильники третього типу є комбинированными. Морозильна камера у них перебуває під холодильної і займає 30-40% холодильника.
Трикамерні холодильники. Ексклюзивний вид холодильників, у яких нульова камера представлена незалежним відділенням з окремими дверима.
Холодильники Bosch є трикамерним.
Зверху він має морозильну камеру об'ємом 65 л. У центральній холодильній камері є «суха» зона збереження свіжості об'ємом 171 л (тут вологість підтримується на рівні 50%) і розташована під нею «волога» зона збереження свіжості: об'ємом 22 л (тут вологість становить 95%). І нарешті, в самому низу знаходиться холодильне відділення об'ємом 64 л з висувним візком. Виявляється, усередині холодильника можуть бути зони не тільки з різною температурою, але і з різною вологістю. У вологій зоні збереження свіжості продукти зберігаються при нульовій температурі і відносній вологості 90%, що ідеально підходить для овочів і фруктів. Завдяки тому що «вологий» бокс накритий спеціальним фільтром, що зберігаються в ньому продукти не втрачають вологу. Мікроорганізми в такому боксі не розмножуються, а вітаміни й мінеральні речовини зберігаються. У сухій зоні збереження свіжості з температурою, близькою до нуля, і відносною вологістю повітря 50% протягом багатьох днів залишаються свіжими і ароматними: ковбаса, риба і морепродукти. М'ясо та птиця можуть зберігатися тут ще більше.
І четвертий тип - холодильники Side-by-Side (перекладається «пліч-о-пліч»). Холодильники Side-by-Side виглядають, як двостулковий шафа. Як правило, ліворуч розташоване морозильне відділення, а праворуч - холодильне.
Моделі Side-by-Side мають кілька температурних зон, в тому числі герметичну камеру з нульовою температурою і відсік із змінною вологістю.
У багатьох холодильниках цього типу передбачена додаткова можливість охолодження напоїв: у спеціальному відсіку на дверцятах підтримується температура на 3 градуси нижче, ніж в основній камері. Крім того, вбудований льодогенератор дозволяє отримувати близько 4 кг льоду в добу без стомлюючого заливання води у формочки і подальшого відділення від них замерзлих кубиків. За підключеному до водопроводу шлангу вода надійде у фільтр зі змінними картриджами, а потім, очищена від домішок, потрапить у відсік для утворення льоду.
Ринок сучасних побутових холодильних приладів настільки великий, що їх класифікація ведеться за багатьма параметрами. Сучасні холодильники можуть мати окремий випарник для кожної з камер - морозильної і холодильної. Не дивно, що багато хто з них, особливо ті, що відрізняються високим зростом і значним об'ємом камер, мають і два компресори, кожен з яких працює на свою камеру. В цьому випадку можливо вимкнути компресор холодильної камери і залишити її відкритою для провітрювання. У працюючій морозильній камері при цьому залишаться продукти тривалого зберігання.
Є й мінус: холодильник з двома компресорами дорожче (компресор - найдорожча деталь), і шумлять два компресора сильніше, ніж один. Блискучим інженерним рішенням стало використання в ряді моделей холодильників електромагнітного клапана, направляючого потік холодоагенту то в морозильну, то в холодильну камеру. Такий клапан дозволяє обійтися всього одним компресором, але змушує його при цьому працювати «за двох».
У холодильнику з клапаном теж є «відпускний» режим, коли холодильну камеру можна відключити, направивши весь холодоагент у випарник морозильної камери. Втім, повне відключення холодильної камери зовсім не обов'язково.
Розрізняються холодильники і за габаритами - на одному його краю знаходяться малюки, в буквальному сенсі входять під стільницю кухонних меблів, на іншому - гіганти класу Side-by-side, псоз яких в квартиру часом створює окрему проблему.
Малогабаритний однодверний холодильник заввишки 85 см і загальним обсягом 125-180 л може мати невеликий морозильник об'ємом 17-18 л з внутрішньої дверцятами.
Дводверні холодильники можуть розрізнятися розташуванням морозильної камери. У холодильниках класичної компоновки морозильник розташований зверху. Загальний обсяг таких холодильників досягає 330 л, а об'єм морозильної камери - 105 л. Інший популярний варіант компонування дводверних холодильників - так званий тип Combi, в якому морозильна камера розташовується знизу. Це, мабуть, самі «рослі» із сучасних побутових холодильників: висота деяких моделей перевищує 2 м. Загальний обсяг холодильників даного типу становить 180-410 л при обсязі морозильної камери 70-175 л.
Особливістю холодильників Combi є відносно великий об'єм морозильної камери: якщо у холодильників з верхнім її розташуванням на морозильник припадає лише до 30% загального обсягу, то у Combi обсяг морозильника може досягати 60% загального обсягу шафи.
Холодильник класу Side-by-side по праву можна вважати «королем кухні». У цього гіганта, холодильна і морозильна камери знаходяться не один над одним, а поруч, у буквальному перекладі з англійської - пліч-о-пліч. Загальний обсяг такого холодильника досягає 730 л при об'ємі морозильної камери до 290 л. Більшість холодильників цього класу має на передній панелі дозатор охолоджених напоїв і кубиків льоду (рис. 9), а сам холодильник підключається не тільки до електричної розетки, а й до лінії подачі води.
Тип управління
Існує два способи управління холодильником: електронний і електромеханічний. Електромеханічне управління здійснюється простим поворотом ручки термостата. Таким чином неможливо виставити точне значення температури, а лише регулювати більшу чи меншу ступінь охолодження.
Електронне управління створює додаткові зручності в управлінні агрегатом і дозволяє задати суворо певне значення температури. Як правило, при такому варіанті у холодильника є електронна панель управління з цифровим дисплеєм. Таке управління дозволяє точно підтримувати температуру, оптимальну для зберігання різних продуктів, а також регулювати роботу компресора і вентилятора, тим самим, створюючи сприятливий рівень вологості для зберігання продуктів і помітно заощаджуючи електроенергію. У той же час на цифровому дисплеї відображається вся інформація про поточний стан холодильника, що дозволяє вам більш точно контролювати його роботу.
Класифікація холодильників
Побутові холодильні прилади служать головним чином для зберігання швидкопсувних харчових продуктів в охолодженому або замороженому стані і для отримання невеликої кількості харчового льоду. Основними ознаками класифікації побутових холодильних приладів є: призначення, спосіб отримання холоду, спосіб установки, число камер, здатність працювати при максимальних температурах навколишнього середовища, функціональні можливості, конструктивне виконання.
За типомсистеми охолодження побутові холодильники бувають компресорними (охолоджувані компресорної холодильної машиною), абсорбційними (охолоджуваними абсорбційної холодильної машиною) і напівпровідниковими (охолоджувані напівпровідниковими батареями), а морозильники - компресорними і абсорбційними. Компресорні холодильники становлять значну частку в асортименті побутової холодильної техніки - понад 90%. ктивне виконання.
За призначенням холодильні прилади поділяються на: холодильники, морозильники та холодильники-морозильники.
За способом одержання холоду розрізняють компресійні, абсорбція і термоелектричні побутові холодильники. У маркуванні холодильників типи холодильних агрегатів позначаються першими заголовними буквами: К - компресійні, А - абсорбційні, Т - термоелектричні
За місцем установки розрізняють підлогові, настінні, настільні, блочно-вбудовувані.
По області застосування розрізняють стаціонарні (кухонні і кімнатні), пересувні (автомобільні) і переносні (термостати) побутові холодильники.
За кількістю камер холодильні прилади поділяються: з однією камерою, з двома камерами (Д), з трьома камерами (Т). Однокамерні холодильники зазвичай мають невелике морозильне відділення, утворене стінками коробчатого випарника. Температурні режими морозильного відділення і холодильної камери в однокамерних холодильниках взаємозалежні і регулюються однією ручкою терморегулятора.
Двокамерні холодильники в одній шафі мають дві ізольовані один від одного камери: морозильну і холодильну. Кожна камера має двері і свій температурний режим, регульований терморегулятором. У спрощеному варіанті двокамерного холодильника морозильна камера відокремлюється від холодильної спеціальної знімною перегородкою - піддоном. Піддон використовується також для видалення води після відтавання сніжного покриву зі стінок випарника. У днищі піддону робиться отвір, що закривається регульованою заслінкою. При цьому необхідний температурний режим холодильної камери при одному положенні ручки терморегулятора встановлюється заслінкою, яка регулює природну циркуляцію повітря і температуру всередині шафи.
За конструктивним виконанням холодильні прилади поділяються на такі типи:
КШ - холодильники однокамерні у вигляді шафи;
КС - холодильники однокамерні у вигляді столу;
КШД - холодильники двокамерні у вигляді шафи;
КШТ - холодильники трикамерні у вигляді шафи;
МКШ - морозильники у вигляді шафи;
КШМХ - холодильники-морозильники комбіновані у вигляді шафи.
За кліматичними умовами експлуатації виділяють 4 основних кліматичних класу:
N - нормальний (normal). У цьому випадку температура в приміщенні може коливатися від +16 до +32 ° С.
SN - субнормальний (subnormal). Діапазон температур від +10 до +32 ° С. ST - субтропічний (subtropical), для тропічного клімату з високою відносною вологістю. Діапазон температур від +18 до + 38 ° С.
Т - тропічний (tropical), для сухого тропічного клімату. Діапазон температур від +18 до +43 ° С.
Традиційно на українському ринку найбільш широко представлені холодильники з кліматичними класами N і SN. Через нерідке підвищення літньої температури в наших широтах до +35 ° С і вище все більшої популярності стали набувати моделі з подвійним кліматичним класом. Вони призначені для роботи при більш широких температурних рамках. N-ST - кліматичний клас розрахований на нормальну роботу приладу при температурах від +16 до +38 ° C. NT - кліматичний клас від +16 до +43 ° C. SN-ST - кліматичний клас від +10 до +38 ° C. SN-T - найбільш універсальний клас. Техніка повинна працювати без проблем в температурному діапазоні від +10 до +43 ° C. За функціональним ознакою розрізняють холодильники для зберігання свіжих продуктів і свіжих і заморожених продуктів. Апарати для зберігання свіжих продуктів не мають низькотемпературного відділення. Вони випускаються в незначній кількості в деяких країнах. Можливість зберігання заморожених продуктів забезпечується тільки в тому випадку, якщо в низькотемпературному, відділенні підтримується температура не вище -6 ° С; чим нижче температура у відділенні, тим довший термін зберігання. Відповідно до міжнародних і вітчизняних стандартів застосовується розподіл холодильників на три категорії: для короткострокового (кілька днів) зберігання заморожених продуктів - температура не вище -6 ° С; для середньострокового зберігання (до двох тижнів) - температура не вище -12 ° С; для тривалого зберігання (до трьох місяців) - температура не вище -18 ° С. Відповідно маркують холодильники однією, двома або трьома зірочками. Моделі з двома і трьома зірочками називаються двухтемпературнимі. У США, Канаді та Австралії маркування зірочками не застосовується. За стандартами цих країн двухтемпературние холодильники повинні забезпечувати в низькотемпературному відділенні температуру не вище -15 ° С. Холодильники розрізняються також за способом від таіванія випарника: застосовують відтавання вручну, напівавтоматичне і автоматичне (частково або повністю). При першому способі споживач сам визначає момент початку і закінчення процесу, а також вручну видаляє талу воду. При напівавтоматичному - споживач визначає тільки початок відтавання, закінчення процесу - автоматичне; тала вода видаляється вручну або автоматично через дренажну систему. Відтавання є автоматичним в тому випадку, якщо управління процесом і видалення талої води відбувається без участі споживача. Частково автоматичне відтавання - це автоматичне відтавання однієї з двох охолоджуючих поверхонь. Наприклад, випарник плюсового відділення відтає автоматично в кожному циклі, а випарник низькотемпературного відділення - вручну раз на кілька місяців. Повністю автоматичне відтавання - це автоматичне відтавання всіх охолоджуючих поверхонь. Повністю автоматизувати процес відтавання можна тільки в холодильниках з примусовою циркуляцією повітря, в інших конструкціях застосування автоматичної системи відтавання (з-за її частого спрацьовування) призвело б до псування заморожених продуктів. Застосовують три способи обігріву випарника під час відтавання: навколишнім повітрям; гарячою парою фреону, що подається компресором у випарник, минаючи конденсатор; електронагрівачем. При відтаванні вручну застосовується природний обігрів навколишнім повітрям, при напівавтоматичному і частково автоматичному - всі три види нагріву. Природний обігрів випарника в разі частково автоматичного відтавання відбувається протягом неробочої частини кожного циклу. При повністю автоматичному відтаванні застосовується інтенсивний обігрів випарника гарячою парою фреону або електронагрівачем. Прийнята система охолодження, тобто наявність одного або двох випарників, природної або примусової циркуляції повітря, в значній мірі визначає експлуатаційні і конструктивні особливості холодильників. Тому далі в цій главі будуть розглянуті (як основні типи) холодильники з одним випарником, включаючи двухтемпературние, холодильники з двома випарниками, а також холодильники з примусовою циркуляцією повітря. У двох камерних холодильниках є теплоізоляційна перегородка між НТО і плюсовим відділенням. Камери холодильних приладів за призначенням поділяються на: камеру для зберігання свіжих овочів і фруктів; холодильну камеру для охолодження і зберігання охолоджених продуктів; низькотемпературну камеру для зберігання заморожених продуктів (НТК); морозильну камеру для заморожування і зберігання заморожених продуктів (МК); універсальну камеру для зберігання продуктів в свіжому, охолодженому або замороженому стані. Однокамерні холодильники поділяють: по наявності НТО на: однокамерні з НТО; однокамерні без НТО; по температурі в НТО на: з температурою не вище -6 0 С; з температурою не вище -12 0 С; з температурою не вище -18 0 С. Температура в НТО не вище -6 0 С забезпечує короткострокове зберігання протягом декількох днів, не вище -12 0 С протягом двох тижнів і не вище -18 0 С протягом трьох місяців.
За міжнародними стандартами холодильники класифікуються:
Холодильники * - відділення з низькою температурою, що застосовується для короткострокового
Зберігання заморожених харчових продуктів (терміном близько тижня).
Температура -6 ° С.
Холодильники ** - відділення з низькою температурою, що застосовується для зберігання
заморожених харчових продуктів строком середньої тривалості
(Близько одного місяця). Температура -12 ° С.
Холодильники *** - відділення з низькою температурою, що застосовується для зберігання
заморожених продуктів протягом тривалого терміну (близько трьох
місяців), а також морозива та інших подібних продуктів.
Температура -18 ° С.
Холодильники **** - холодильник / морозильник **** - цей символ вказує на
можливість зберігання заморожених продуктів при низькій
температурі протягом тривалого часу, а також заморожувати
свіжі продукти.
Якщо морозильне відділення не має маркування зірочкою, то отримання зазначених температур не гарантується.