Регулюючий вентиль

Регулюючий вентиль призначений для дроселювання перед випарником рідкого холодагента і зниження його тиску від тиску конденсації до тиску випаровування (кипіння) з відповідним пониженням температури. За допомогою цього вентиля можна змінювати кількість рідкого холодагента, що поступає у випарник. Одночасно повинен працювати компресор, щоб відсмоктувати утворені у випарнику пари.

Автоматичний дросельний регулюючий вентиль, що забезпечує нормальне заповнення випарника холодагентом шляхом підтримки заданого перегріву парів у всмоктуючому трубопроводі компресора, називають терморегулюючим вентилем.

Допоміжні апарати і прилади

До складу холодильного агрегату входить ще ряд допоміжних, але дуже важливих апаратів і приладів — фільтр-осушувач, вловлювач забруднень, масловіддільник, зворотний клапан, з’єднувальні трубопроводи.

Всі агрегати, апарати і трубопроводи холодильного агрегату, що знаходяться під тиском конденсації р_к, називають стороною високого тиску (сторона нагнітання).

Аналогічно апарати і трубопроводи, що знаходяться під тиском кипіння р_о холодагента, називають стороною низького тиску (сторона всмоктування).

Якщо всі процеси в холодильному агрегаті регулюються автоматично, то його називають автоматизованим. Коли у всіх апаратах і трубопроводах агрегату немає нещільності, вироблення холоду відбувається без втрат холодагента.

На рис. 3 приведена принципова схема найпростішого парового холодильного агрегату, що складається з компресора, конденсатора, розширювального циліндра (детандера) і випарника, встановленого в охолоджуваному приміщенні. Всі вузли агрегату сполучені послідовно трубопроводами. Агрегат заправлений необхідною кількістю робочого тіла (холодагента) і представляє собою герметично закриту систему.

Рис. 3 Схема ідеального компресорного холодильного агрегату

Конструкції компресійних агрегатів побутових холодильників

Герметичні агрегати побутових холодильників відрізняються великою різноманітністю конструкцій основних вузлів: мотор-компресорів, випарників, конденсаторів та ін., а також компоновкою. Різна компоновка вузлів в основному визначається типом шафи, а різноманітність конструкцій — економічними міркуваннями, технологічністю виготовлення, а також чинним законодавством по захисту патентів. Відносно складні конструкції агрегатів для двокамерних холодильників, а також для холодильників, працюючих з автоматичним відтаванням випарника.

Рис.4. Загальний вигляд холодильного агрегату	Рис.5. Загальний вигляд холодильного агрегату настінного типу

На рис. 4 і 5 показані холодильні агрегати для стаціонарного і настінного холодильників які істотно відмінні компоновкою окремих вузлів. Холодильні агрегати стаціонарних холодильників можуть дещо відрізнятися один від одного залежно від способу монтажу випарника в холодильній камері (через люк в задній стіні шафи, або через дверний отвір), охолоджування конденсатора (вентилятором, або без нього) та ін. При автоматичному відтаванні випарника гарячими парами холодагента в систему агрегату вбудовують спеціальний соленоїдний вентиль.

В багатьох моделях агрегатів, призначених для холодильників великої місткості, можуть бути різні системи охолоджування змащувального масла:

* в кожусі мотор-компресора за допомогою холодагента;

* заздалегідь охолодженого в додаткових витках змійовика конденсатора;

* в окремому маслоохолоджувачі, що охолоджується повітрям.

Більш істотно відрізняються холодильні агрегати для двокамерних холодильників.

В двокамерному холодильнику згідно умов роботи повинні бути одночасно забезпечені низька температура (мінусова) в морозильній камері і відносно висока (плюсова) температура в камері охолоджування. Для цієї мети призначається холодильний агрегат з одним мотор-компресором і двома випарниками, кожний з яких працює в різному температурному режимі. Існує декілька схем з'єднання випарників і регулювання подачі в них холодагента.

Рис. 6. Будова двокамерного холодильного агрегату

На рис. 6 приведено пристрій холодильного агрегату двокамерного холодильника. Рідкий холодагент поступає з конденсатора КД у високотемпературний випарник ВТВ холодильної камери через капілярну трубку КТ1. Прохід цієї трубки розрахований так, що кипіння холодагента у випарнику ВТВ проходить при більш високому тиску, чим у випарниках однокамерних холодильників, тобто при більш високих температурах.

З випарника ВТВ холодагент поступає у низькотемпературний випарник НТВ морозильної камери через капілярну трубку КТ2. Під час проходження через неї відбувається повторне дроселювання холодагента, тиск його значно падає, і у випарнику НТВ холодагент кипить при низькій температурі. На рис.7 показані температурні зони та циркуляція повітряного потоку в двокамерному холодильнику та їх параметричні значення.

Рис.7. Температурні зони в двокамерному холодильнику

Технічні характеристики побутових холодильників і морозилок

Технічні параметри холодильника це величини, що характеризують його і які приймаються як основні показники цього пристрою. Головні параметри звичайно вказують в технічній характеристиці або паспорті пристрою. Зіставляючи окремі величини параметрів аналогічних пристроїв, можна судити про технічну досконалість холодильника, наявні переваги і недоліки, про придатність даного пристрою для намічених цілей та ін.

Головні параметри побутового холодильника:

* загальний і корисний внутрішній об'єм;

* об'єм низькотемпературного (морозильного) відділення;

* загальна площа полиць;

* температура в морозильному (низькотемпературному) відділенні;

* споживана потужність;

* середньодобова витрата електроенергії;

* рівень, шуму.

Окрім головних параметрів, в технічній характеристиці холодильника указуються також його габаритні розміри, маса і напруга. Є і інші технічні показники: одні з них відносяться до параметрів, що характеризують технічний рівень холодильника, інші є експлуатаційними показниками.

Таблиця 3

Параметри	Характеристики
Ширина, мм
Глибина холодильника у вигляді шафи (без ручки дверей з обліком відстані від стіни), мм
Висота холодильника у вигляді шафи, мм
Корисний об’єм, л
Загальна площа полиць, мм2
температура в морозильному
споживана потужність
Напруга живлення, В

Визначення характеристики циклів та коефіцієнта робочого часу

Всі компресійні, а також абсорбційні холодильники, що мають терморегулятори, працюють циклічно, періодично вимикаючись при досягненні в камері заданої температури і знов включаючись при її підвищенні. Таким чином, кожний цикл (τ_ц) складається з робочої частини (τ_р), протягом якої холодильний агрегат працює, і неробочої (τ_о), протягом якої холодильний агрегат знаходиться у вимкненому стані:

τ_ц = τ_р + τ_о

де τ_ц — тривалість циклу;

τ_р — тривалість робочої частини циклу;

τ_о — тривалість неробочої частини циклу (простою агрегату).

Під час тривалості циклу τ_ц в хвилинах кількість циклів η_ц в годину буде

Тривалість циклу і кількість циклів в годину не є якісними показниками холодильника, проте в компресійних холодильниках їх відхилення від існуючих норм небажані.

В нормальних умовах експлуатації компресійних холодильників кількість циклів повинна бути від 3 до 10 в годину, що відповідає тривалості циклу від 6 до 20 хвилин.

Збільшення кількості циклів більше 10 в годину і, відповідно, зменшення тривалості циклу менше 6 хвилин небажані із наступних причин:

* у момент запуску двигуна через його обмотки проходить великий струм, при частих включеннях це приведе до підвищеного нагріву обмоток;

* при дуже малій тривалості роботи двигуна буде дещо підвищена споживана потужність і, отже, підвищена витрата електроенергії;

* велика кількість циклів негативно відображається на роботі терморегулятора і пускового реле, оскільки під час частих розмиканнях контактів погіршується їх комунікаційна стійкість;

* при великій кількості циклів погіршуються умови запуску двигуна, оскільки із збільшенням кількості циклів і зменшенням при цьому часу простоювання мотор-компресора капілярна трубка не зможе пропустити потрібну кількість холодагента з конденсатора у випарник, щоб в нагнітальній лінії знизився тиск, достатній для запуску двигуна.

Дуже мала кількість циклів в годину і, відповідно, велика тривалість циклу також небажана. Із збільшенням тривалості роботи компресора температура в холодильнику буде більше знижуватися, а під час збільшення часу простоювання компресора, навпаки, — більше підвищуватися. Таким чином, при надмірно малій кількості циклів в холодильнику буде спостерігатися відносно велике коливання температури, що погіршить умови зберігання продуктів.

Більш істотним показником є коефіцієнт робочого часу b, що характеризує відношення робочої частини циклу до тривалості всього циклу

Так, якщо холодильний агрегат працює в циклі 4 хвилини і простоює 12 хвилин, його коефіцієнт робочого часу буде рівний

Помноживши величину коефіцієнта на 100 отримаємо тривалість роботи холодильного агрегату у відсотках. Так, при отриманому вище значенні b = 0,25 холодильний агрегат фактично працює тільки 25% часу, а 75% часу простоює. Отже, даний агрегат буде працювати протягом години 15 хв, а протягом доби — 6 год і т.д.

У зв'язку із змінними умовами експлуатації холодильника коефіцієнт робочого часу не є постійною величиною. Так, з підвищенням температури повітря в приміщенні і пониженням температури в холодильнику за допомогою терморегулятора коефіцієнт робочого часу збільшується унаслідок збільшення тривалості роботи агрегату в циклі.