2.3.2 Споживчі характеристики

Споживчі характеристики визначають прийнятність даного холодильника для споживача з точки зору його естетичних вимог до форми, кольору, якості зовнішньої обробки і т.п. Очевидно, що всі ці якості повинні відповідати сучасним вимогам технічної та художньої естетики. Крім того, до споживчими характеристиками цілком можна віднести техніко-економічні показники, а також габаритні розміри холодильника, оскільки вони визначають зручність розміщення його в інтер'єрі.

У процесі конструювання побутових холодильників не завжди вдається знайти рішення, що задовольняють всі перелічені вимоги, оскільки деякі з них суперечать один одному. Наприклад, вимоги міцності і жорсткості конструкції суперечать вимозі зниження ваги, вимоги збільшення ступеня автоматизації - вимогу зниження вартості і т.д.

Основними напрямками вдосконалення конструкцій компресійних холодильників є:

·         зменшення габаритних розмірів компресора і збільшення його продуктивності, надійності та довговічності;

·         автоматизація системи відтавання випарника;

·         зменшення товщини теплоізоляції і збільшення коефіцієнта використання шафи;

·         раціональний розподіл і регулювання температури і вологості повітря усередині холодильної камери;

·         вдосконалення внутрішньої конструкції і поліпшення зовнішнього вигляду холодильника;

·         збільшення середньої місткості холодильника;

·         раціональне конструювання двокамерних холодильників і збільшення їх виробництва;

·         вдосконалення засобів автоматики (терморегуляторів і пускозахисною реле) з метою зниження вартості, підвищення надійності та довговічності холодильника.

3. Холодильники абсорбції

3.1 Загальні відомості

Абсорбційні холодильні машини, як і компресійні, відносяться до парових, оскільки процес охолодження в них здійснюється за рахунок пароутворення хладагента при його кипінні у випарнику.

У абсорбційних холодильниках на відміну від компресійних кругової процес здійснюється не одним робочим речовиною, а робочою сумішшю речовин (розчином). Одним компонентом розчину є холодоагент, іншим - поглинач (абсорбент). Причому, ці компоненти при одному і тому ж тиску мають значну різницю в температурах кипіння. Міцний розчин хладагента в абсорбенту за рахунок будь-якого джерела тепла випаровується. Концентровані пари хладагента конденсуються і подаються у випарник, а що утворився після випарювання слабкий розчин надходить у абсорбер. Утворені у випарнику пари хладагента також надходять в абсорбер, де вони поглинаються (абсорбуються) слабким розчином. Утворився в абсорбері міцний розчин термонасосом подається в кип'ятильник. Таким чином, в малих абсорбційних холодильниках кругової процес здійснюється, як правило, за рахунок теплової енергії, а не механічною, як у компресійних. Розрізняють холодильники абсорбції періодичної і безперервної дії.

У роботі холодильників абсорбції періодичної дії розрізняють два періоди: період зарядки і період розрядки (робочий). У ці два різні за тривалістю періоду відбуваються протилежні за характером процеси, які разом утворюють (замкнений) кругової холодильний цикл.

У період зарядки холодильника до міцного розчину підводиться тепло Q _в, під дією якого відбувається процес випаровування концентрованого хладагента. При цьому концентрований холодоагент (пари розчину з дуже малим вмістом поглинача) утворюється за рахунок значної різниці в температурах кипіння холодоагенту і поглинача. Концентровані пари хладагента надходять в проміжний посудину, де вони охолоджуються холодною водою, налитої у внутрішній посудину, і конденсуються. Коли міцний розчин майже весь випарується, джерело тепла від нього відводиться, а коли концентровані пари хладагента сконденсуються в проміжному посудині, охолоджуюча вода з внутрішнього судини зливається. На цьому період зарядки абсорбційного холодильника закінчується. Внутрішній посудину наповнюється продуктами, що підлягають зберіганню в охолодженому стані, і з цього часу починається другий - робочий період. У робочий період концентрований рідкий холодоагент поступово випаровується за рахунок тепла, що поглинається з внутрішнього судини. При цьому температура у внутрішньому посудині знижується до певного рівня, що залежить від кількості теплопритоків у внутрішній посудині і від температури кипіння концентрованого хладагента.

Утворені в процесі поступового випаровування пари концентрованого хладагента надходять у зовнішній посудину, де вони поглинаються слабким розчином. Процес абсорбції продовжується до тих пір, поки весь рідкий холодоагент випарується, а розчин знову стане міцним. За тривалістю робочий період (розрядка) абсорбційного холодильника триває в 8-10 разів більше періоду зарядки.

Значно більшого поширення в побуті отримали холодильники абсорбції безперервної дії. Принцип роботи їх полягає в наступному.

Міцний розчин постійно нагрівається до температури кипіння будь-яким джерелом тепла (електричним, газовим та ін.) Тому що температура кипіння холодоагенту значно нижче температури кипіння розчинника (абсорбенту), то в процесі випарювання міцного розчину з кип'ятильника виходять концентровані пари хладагента (з невеликою кількістю розчинника). На шляху руху до конденсатора концентровані пари хладагента проходять спеціальний теплообмінний апарат, званий дефлегматором. У дефлегматори відбувається часткова конденсація концентрованих парів. При цьому утворився конденсат стікає в слабкий розчин, що виходить з кип'ятильника, а більш чисті від розчинника (більш концентровані) пари хладагента надходять в конденсатор. Висококонцентрований рідкий холодоагент з конденсатора надходить у випарник, де він закипає при негативній температурі, відбираючи тепло з холодильної камери. Слабкий розчин з кип'ятильника надходить в абсорбер, де він охолоджується навколишнім середовищем до температури початку абсорбції. Вихідні з випарника пари хладагента також надходять в абсорбер, назустріч рухається охолодженого слабкому розчину. У абсорбері відбувається процес поглинання (абсорбції) парів холодоагенту слабким розчином. При цьому виділяється певна кількість теплоти абсорбції (змішування) у навколишнє середовище. Утворився в абсорбері міцний розчин з допомогою термонасоса подається в кип'ятильник.

Така циркуляція розчину і хладагента здійснюється безперервно, поки працює кип'ятильник і термонасос, обігріваються одним джерелом тепла.

Таким чином, в абсорбційному холодильному апараті безперервної дії роль всмоктуючої частини механічного компресора виконується абсорбером, а нагнітальної - термонасосом.

Для підвищення ефективності холодильного циклу абсорбційної холодильної машини використовують також теплообмінники, рідинні і парові, які скорочують непродуктивні втрати тепла.