1.3.2. Регулирование температуры и терморегуляторы.

Назначение регулирования температуры.

Для сохранения пищевых продуктов в ходильной камере должна поддерживаться определенная температура.

Известно, что температура любого тела может оставаться неизменной лишь в том случае, если между ним и окружающей средой будет сохраняться тепловое равновесие. Это значит, что для сохранения постоянной температуры пищевых продуктов после их охлаждения необходимо, чтобы все тепло, поступающее в холодильную камеру за определенный отрезок времени, отводилось холодильным агрегатом.

Если это условие не будет обеспечено, температура в холодильной камере непрерывно изменится. Так, если количество притекающего тепла к испарителю будет больше, чем его в состоянии отнять холодильный агрегат,

то температура в камере повысится и, наоборот, если холодопроизводи-тельность агрегата будет больше величины притоков тепла, то температура в камере понизится.

Таким образом, для поддержания в холодильной камере неизменной температуры необходимо регулировать холодопроизводительность агрегата в соответствии с изменениями тепловой нагрузки на испаритель.

Предназначение терморегулятора.

Для поддержания в холодильнике заданной температуры путем автоматических выключений электродвигателя компрессора.

При регулировании холодопроизводительности путем периодических остановок и пусков агрегата температура в холодильнике будет несколько колебаться, что в определенной мере зависит от чувствительности терморегулятора.

Характер изменения температуры в холодильнике при периодической (цикличной) работе компрессионного агрегата, управляемого терморегулятором, приведен на рис.10.

Рис.10. График изменения температуры в холодильнике при работе терморегулятора.

Пусть кривая АС условно характеризует температуру холодильнике при отсутствии в нем терморегулятора (непрерывная работа агрегата). С момента включения агрегата температура в холодильнике будет понижаться и по истечении некоторого времени установится равной t_к (точка В). Так как холодопроизводительность агрегата рассчитана на наиболее неблагопри-ятные условия эксплуатации холодильника, эта температура будет намного ниже требуемой для хранения пищевых продуктов.

При наличии терморегулятора, когда температура в холодильнике по истечении времени n₁ или n₂ понизится до заранее заданной t₁ или t₂ (в зависимости от настройки терморегулятора), агрегат будет выключен при повышении температуры соответственно до t₃ или t₄. таким образом, в холодильнике будет поддерживаться температура от t₁ до t₃ (t₂-t₄).

В бытовых холодильниках устанавливают терморегуляторы, при помощи которых задаваемую температуру регулируют поворотом ручки прибора, а поддержание ее в определенных пределах осуществляется автоматически.

Устройство терморегулятора.

Терморегулятор бытового холодильника (рис.11.) представляет собой рычажный механизм с силовым рычагом и контактной системой, включаемой в электрическую цепь холодильника. На силовой рычаг воздействуют упругий элемент (сильфон) термочувствительной системы и основная пружина, регулируемая винтом.

Рис.11. Устройство терморегулятора:

1- ручка управления; 2- основная пружина; 3- контакты; 4- электроизоляционная прокладка; 5- силовой рычаг; 6- сильфон; 7- трубка сильфона; 8- регулировочный винт.

Термочувствительная система манометрического типа состоит из упругово элемента- сильфона (металлический баллон с гофрированными стенками) или мембраны с припаянной к ним трубкой. Система наполнена небольшим количеством фреона- 12 или хлорметила и тщательно герметизирована.

В рабочих условиях фреон- 12 находится в состоянии насыщенного пара, давление которого, изменяется в определенной зависимости (для данного пара) от его температуры. Жидкая фаза фреона находится в конечной части трубки. Эта часть трубки, реагирует на изменение температуры, и ее помещают в контролируемую среду охлаждаемого объекта.

Работа терморегулятора.

При понижении температуры трубки понизится давление насыщенных паров в термосистеме. Под действием основной пружины гофры сильфона будет сжиматься и силовой рычаг повернется на своей оси, в результате чего контакты разомкнуться. При повышении температуры давление насыщенных паров соответственно возрастет. Преодолевая сопротивление пружины, гофры сильфона расширятся, и рычаг повернется в противоположную сторону, а контакты при этом замкнутся.

Из этого следует, что задаваемая температура, при которой будут размыкаться при соответственно меньшем давлении паров в термочувствительной системе и, следовательно, при более низкой температуре.

Наоборот, для получения более высокой температуры усилие пружины должно быть большим. В этом случае пружина должна преодолеть относительно большее сопротивление сильфона, так как при более высокой

температуре будет большее давление паров фреона в термочувствительной системе. Таким образом, для изменения задаваемой температуры необходимо изменять усилие основной пружины. Практически это осуществляют ручкой терморегулятора, при повороте которой изменяется натяжение пружины.

Из графика (рис.10) видно, что температура в холодильнике зависит от продолжительности работы холодильного агрегата. Если заданная температура t₁ при соответствующем натяжении пружины обеспечивается по истечении n₁ времени работы агрегата, то при изменении натяжения пружины для получения температуры t₂ холодильный агрегат будет работать более продолжительное время, n₂.

В бытовых холодильниках в зависимости от времени их выпуска применены следующие терморегуляторы: ДХВ, АРТ-2 и Т-100.

Терморегулятор ДХВ установлен в холодильниках, выпускавшихся до 1964 г. В настоящее время снят с производства. Он отличается большим габаритом. Механизм находится в пластмассовом корпусе, закрытом съемной крышкой, благодаря чему его можно осмотреть и устранить мелкие неисправности. Кроме рабочих режимов (режимов охлаждения) имеется режим полуавтоматического оттаивания снеговой шубы. Прибор монтируется на щитке, прикрепляемом к испарителю. Изменение температурной характеристики прибора осуществляется путем перестановки ручки, которая насажена на мелких шлицах регулировочного винта силовой пружины. Провода к выводным клеммам крепятся при помощи гаек.

В случае выхода из строя может быть заменен терморегулятором АРТ-2.

Терморегулятор АРТ-2 компактен и в зависимости от модели холодильника может быть смонтирован в различных местах: на испарителе, на боковой стенке камеры или в простенке. Выводные клеммы плоские, провода к ним присоединяются при помощи защелкиваемых пружинящих наконечников.