Информация о холодильниках

Нестабильное напряжение в электросети одна из наиболее частых причин вызова мастера по ремонту холодильников.

Современное холодильное оборудование и бытовые холодильники рассчитаны на работу с напряжением в 220 В (номинальное напряжение), с допустимыми отклонениями в сети от 187 В до 242 В.

Скачок напряжения свыше 242 В на относительно долгий временной отрезок влечет за собой излишнее нагревание обмоток компрессора холодильника и электрической схемы (теплового и пускозащитного реле, контроллера, термостата) холодильного оборудования. Результат: оплавление изоляции, короткое замыкание и неизбежный ремонт холодильников с заменой вышедших из строя узлов.

Падение напряжения электрического тока в сети ниже допустимого предела в 187 В является причиной несрабатывания пускозащитного реле. Последствием не включения пусковой обмотки компрессора холодильника является нагревание рабочей обмотки электродвигателя, что грозит капитальным ремонтом холодильника.

При соблюдении нижеперечисленных мер предосторожности, предотвратить дорогостоящий ремонт холодильников можно!

Во-первых, требуется обеспечить надежный контакт – избежать изношенных розеток с неплотным контактом и скруток в электропроводке холодильника. Надежный контакт электрической вилки холодильника с розеткой является обязательным требованием правил эксплуатации любого холодильного оборудования.

Во-вторых, для холодильника следует выделить отдельную электрическую розетку. Все другое оборудование должно подключаться к отдельной точке электропитания.

В-третьих, использование стабилизатора напряжения электрического тока поможет забыть о возможных перепадах напряжения и как следствие сократить расходы на непредвиденный ремонт холодильников и порчу реализуемого скоропортящегося товара и продуктов.

Представьте жизнь без мороженого, свежих фруктов, ледяного пива и замороженных блюд. Представьте себе ежедневные походы в продовольственные магазины за свежими продуктами. Представьте невозможность послать цветы близкому человеку, отсутствие лекарств и компьютеров.

За последние 150 лет благодаря грандиозным успехам в разработке охладительных систем мы получили возможность сохранять и охлаждать пищу, другие вещества и самих себя. Холодильное оборудование связало отдаленные производственные предприятия и население земного шара. Холодильник устранил барьеры между климатическими поясами и сезонами года. Ускоряя производственные процессы, охлаждение само стало видом индустрии.

Для того чтобы рассмотреть влияние технологий охлаждения на потребителей и производство, необходимо уяснить разницу между процессом охлаждения и охлаждающим устройством.

Охлаждение является процессом уменьшения температуры пространства или вещества по отношению к температуре окружающей среды. Для этого сначала использовалось удаление тепла за счет испарения, а затем позднее, в 1850-х годах, стало применяться сжатие пара, для чего как хладагент использовался воздух, а затем аммиак. Охлаждение было известно с древних времен. Хотя изобретатель холодильного устройства фермер Томас Мур из штата Мэриленд впервые ввел в обращение термин «холодильник» в 1803 году, прибор, который мы знаем сегодня, впервые появился в 20 веке.

Ранние способы охлаждения

В Китае лед собирался и хранился еще до начала первого тысячелетия. Израильтяне, греки и римляне помещали большие объемы снега в ямы для хранения и покрывали их сверху изоляционным материалом. Хотите прохладительный напиток? Просто добавьте в него снег или талую воду или поместите сосуд прямо в снег. Нет снега? Используйте опыт древних египтян: налейте в глиняный кувшин кипяченую воду и оставьте ее охлаждаться ночью на крыше вашего дома.

Охлаждение напитков было наиболее популярным в южных странах Европы, особенно в Италии и Испании. Это стало модным во Франции к 1600 году. К этому времени вместо охлаждения воды в ночное время, стали использовать бутылки с узким длинным горлышком, которые вращали в воде с растворенной в ней селитрой. Было обнаружено, что таким способом можно получать очень низкие температуры и делать лед. К концу 17-го века во французском обществе стали популярными ликеры со льдом и замороженные соки.

Веками люди сохраняли скоропортящиеся продукты питания, особенно молоко и масло, в подвалах, коробках за окном или даже под водой в близлежащих озерах, ручьях или колодцах. Или, возможно, они хранили продукты питания в кладовках над родниками, и проточная вода из родников омывала кастрюли и черепки, помещенные на полки. Но даже эти методы не могли предотвратить быструю порчу продуктов питания, так как пастеризация еще не было известна, и размножение бактерий не поддавалось эффективному контролю. В колониальные времена была обычной смерть от «летнего заболевания» из-за испорченной пищи в теплую погоду.

До 1830 года для сохранения продуктов питания использовались методы, проверенные временем: соление, приправы, копчение, маринование и сушка. Охлаждение использовалось не часто, так как продукты питания, которые сохранялись таким способом – свежее мясо, рыба, молоко, фрукты и овощи, не играли такую же важную роль в питании населения земного шара, как в настоящее время. Фактически в те времена люди большей частью ели хлеб и солонину.

Увеличение потребительского спроса на свежие продукты питания, особенно овощи и фрукты, привело к изменению структуры питания в середине 19 века, чему способствовали резкий рост городов и общее улучшение экономических условий жизни людей. По мере роста городов происходило отдаление потребителей от источников пищи.

Ледяная революция

Лед впервые был отправлен для продажи с улицы Кэнэл-стрит в Нью-Йорке, где он разрезался на куски, в город Чарльстон, Южная Каролина, в 1799 году. К сожалению, на момент прибытия груза от него мало что осталось. В первой половине 1800-х годов предприниматели из Новой Англии Фредерик Тюдор и Натаниэль Уайет увидели потенциал ледяного бизнеса и, благодаря их усилиям, в этой индустрии произошел переворот. Тюдор, который стал известен как «Ледяной Король», занялся поставкой льда в регионы с тропическим климатом. Он экспериментировал с изоляционными материалами и конструировал ледяные хранилища, в которых потери в результате таяния уменьшились с 66 до менее 8 процентов. Уайет разработал метод быстрой и дешевой резки льда на одинаковые блоки, что позволило поднять индустрию льда на новый уровень за счет ускорения производственных процессов на этапах хранения, транспортировки и дистрибуции с минимальными потерями.

Производство коммерческого природного льда стало отдельным видом производства, которое разрослось до значительных масштабов. Количество компаний росло, цены снизились, и охлаждение с помощью льда стало более доступным. К 1879 только в Америке насчитывалось 35 коммерческих ледяных фабрик. Через десять лет их количество увеличилось до 200 и в 1909 году их уже насчитывалось 2000. В 1907 году потреблялось 14-15 миллионов тонн льда, почти в три раза больше, чем в 1880 году. Ни один пруд не избежал ледяного промысла, включая пруд Торо Уолден, с поверхности которого в 1847 году каждый день собиралось 1000 тонн льда.

Однако с течением времени использование льда в качестве холодильного агента стало проблемой здравоохранения. Все труднее и труднее становилось найти хорошие источники льда. К концу 19 века найти естественный лед стало проблемой по причине загрязнения окружающей среды и сброса канализационных вод. Признаки проблемы сначала были обнаружены в пивоваренной промышленности. Вскоре следующими жертвами стали предприятия мясной и молочной промышленности. Решение было найдено путем разработки технологии производства льда методом механического охлаждения.

Холодильники дают новую жизнь пивоварению и мясной промышленности

Несомненно, что пивоваренная индустрия была одной из первых, в которой были использованы значительные преимущества холодильного оборудования. Немецкое светлое пиво, которое было намного вкуснее, чем американский эль, появилось в Америке в 1840 году после прибытия иммигрантов из Германии. Благодаря охлаждению пивоварни могли в течение всего года производить продукт стабильного качества. Впервые механическое охлаждение стали широко использовать в пивоварении, начиная с применения абсорбционной холодильной машины в 1870 году на предприятии «Лиебманнс Санс Брюин Компани» в Бруклине, Нью-Йорк. В 1870-х годах коммерческое холодильное оборудование вначале поставлялось на пивоваренные заводы, и к 1891 году почти каждая пивоварня была оснащена холодильными машинами.

Десять лет спустя холодильное оборудование начали использовать на предприятиях мясной промышленности. Хотя внедрение холодильного оборудования в мясной индустрии происходило медленнее, чем на пивоварнях, в конечном итоге оно распространилось повсеместно. К 1914 году машины, установленные почти во всех американских консервных заводах, были системами, в которых использовалось сжатие аммиака. Их общая мощность охлаждения составляла свыше 90000 тонн в сутки.

Пять крупнейших упаковщиков – «Армор», «Свифт», «Моррис», «Вильсон» и «Кудахи» в больших количествах закупали дорогостоящее оборудование, которое устанавливалось на железнодорожных вагонах, перевалочных базах и в других холодных складских помещениях. Это существенно влияло на дистрибуцию больших объемов скоропортящихся продуктов.

Внутри самих консервных заводов помещения, предназначенные для охлаждения и хранения мяса, как правило, охлаждались льдом, который находился в нишах над потолком, снабженных вентиляционными каналами, что обеспечивало естественную циркуляцию холодного воздуха. Холодильное оборудование позволило осуществлять переработку круглый год, и так как животные теперь могли поставляться на рынок в любое время, а не только в зимний период, это привело к улучшению качества мяса.

Железнодорожные вагоны-рефрижераторы

Начиная с 1840-х годов вагоны-рефрижераторы стали использоваться для транспортировки молока и масла. До 1860 года рефрижераторы в основном использовались для транспортировки морепродуктов и молочных продуктов. Вагон-рефрижератор был запатентован Дж. Б. Сазерлендом (J.B. Sutherland) из Детройта, штат Мичиган, в 1867 году. В вагоне была предусмотрена теплоизоляция, и в обоих концах были установлены бункеры для льда. Воздух входил в них через верх, проходил через бункер и циркулировал по вагону под действием силы тяжести. Кругооборот воздуха управлялся с помощью висячих закрылков, что позволяло изменять его температуру.

Использование рефрижераторов способствовало развитию городов, центров убоя скота, а также установлению производственной специализации регионов. Все более широкая дистрибуция свежих продуктов способствовала расширению рынков и оздоровлению питания за счет большей доступности мяса, овощей и фруктов, яиц, масла, молока, сыра и рыбы.

Рефрижераторы имели различную конструкцию в зависимости от типа перевозимых товаров, например, мяса или фруктов. Первый рефрижераторный вагон для перевозки свежих фруктов был построен в 1867 году Паркером Эрлом из Иллинойса, который отправлял клубнику по центральной железной дороге Иллинойса. В каждый отсек вагона помещались 100 фунтов льда и 200 литров земляники. Только в 1949 году системы охлаждения, запатентованные Фредом Джонсом, стали использоваться на грузовых автомобилях, которые устанавливались на крышах кузовов.

Безопасность прежде всего

Несмотря на очевидные преимущества, использование холодильников было также связано с проблемами. Хладагенты, такие как диоксид серы и метилхлорид, становились причиной смерти людей. Аммиак оказывал столь же серьезное токсическое действие в случае утечки. В 1928 году компанией «Frigidaire» был открыт новый класс синтетических хладагентов, называемых галогеноуглеродами или ХФУ (хлорфторуглеродами). Несмотря на первоначальное намерение сохранить право собственности на свои патенты это было слишком крупное изобретение для единоличного использования, не говоря уже о том, что у компании не было собственного производства. Всей промышленности было разрешено использовать данные патенты, и холодильная техника была переведена на эти новые «безопасные» агенты, такие как фреон (который впоследствии был запрещен по причине негативного влияния на озоновый слой атмосферы).

Как сказал разработчик хладагента, без открытия ХФУ (хлорфторуглерода) «холодильное оборудование не было бы распространено настолько широко».

Охлаждение греет бизнес

Хотя производство льда, пивоварение и мясная промышленность были теми отраслями производства, в которых преимущества холодильной технологии проявились в наибольшей степени, во многих других видах деятельности польза от него была также явной ощутимой.

В металлообработке, например, механическое охлаждение использовалось для закалки инструментов и ножей. Производительность сталелитейного производства повысилась после того, как с помощью холодильных установок стали удалять влагу из воздуха, который подавался в доменные печи. На текстильных фабриках охлаждение использовалось для мерсеризации, отбеливания и крашения. Охлаждение также оказалось полезным в нефтепереработке, в производстве бумаги, лекарств, мыла, клея, крема для обуви, парфюмерии, целлулоида и фотоматериалов.

На складах меховых и шерстяных изделий охлаждение позволяло предохранять товары от повреждения молью. Охлаждение также использовалось в питомниках и флористами, особенно для удовлетворения сезонных потребностей, так как срезанные цветы могли храниться дольше. Холод применялся и в больницах для сохранения в моргах тел умерших людей.

Холодильное оборудование нашло свое применение в производстве сахара, кондитерских, шоколадных и хлебобулочных изделий, дрожжей и чая.

Сфера обслуживания, включая гостиницы, рестораны, салоны и продажу газированной воды, оказалась крупным рынком льда. Охлаждение также стало применяться в военной отрасли. Во время Первой мировой войны охлаждение на военных заводах обеспечивало соблюдение строгих требований по контролю температуры и влажности. На боевых кораблях союзников были установлены углекислотные машины для поддержания температуры боеприпасов значительно ниже тех значений, при которых взрывчатые вещества становятся нестабильными.

Бытовые холодильники

Применение домашних холодильников отставало от промышленности. Однако в 1884 году один писатель отметил, что холодильники были так же повсеместно распространены, как и печи или швейные машинки, за исключением беднейших многоквартирных домов. Использование льда в домашних условиях для сохранения пищи и охлаждения напитков неуклонно росло.

Тележка со льдом стала обычным явлением на городских улицах. Доставка льда по требованию, когда в окне вывешивалась надпись «лед сегодня», стала стандартом повседневной жизни. Ящики для льда обычно делались из дерева, облицовывались оловом или цинком и снабжались изоляцией из опилок или морских водорослей. Растаявшую воду необходимо было менять каждый день.

По словам разработчиков, бытовой холодильник является одним из самых важных изобретений, которое не было оценено по достоинству. Холодильник был усовершенствован, сделан надежным и достаточно недорогим для широко использования. Изобретатель говорил: «Бытовой холодильник изменил характер питания людей и домашнее хозяйство. Жители больше не зависели от поставок льда и не должны были предусмотрительно оставлять ключ или дверь открытой». Тележки со льдом остались в прошлом. К 1920 году бытовой холодильник стал важной частью кухонной мебели. По-настоящему массовое производство современных холодильников началось после Второй мировой войны.

Работа классического компрессионного холодильника происходит следующим образом. Компрессор засасывает пары фреона из испарителя (низкая сторона давления холодильного контура) и в парообразном состоянии, сжимая хладагент (данный процесс сопровождается повышением температуры хладагента) нагнетает их в конденсатор. В конденсаторе (высокая сторона давления холодильного контура) пары фреона охлаждаются, остывая до температуры воздуха окружающей среды и переходит в жидкое состояние (конденсируется). Жидкий фреон через дросселирующее устройство ((капиллярная трубка или ТРВ (термо регулирующий вентиль)) попадает в испаритель холодильного оборудования. Где расширяется за счет низкого давления после дросселирования по ходу движения фреона и снова переходит в газообразное состояние. Процесс расширения хладагента сопровождается поглощением тепла, вследствие чего стенки испарителя (за счет кипения и испарения фреона) охлаждаются, понижая температуру воздуха внутри холодильного кабинета оборудования. Процесс продолжается до тех пор, пока температура испарителя не достигнет значения, заданного термостатом, после чего электрическая цепь размыкается терморегулятором и компрессор прекращает работу.

Количество тепла отводимого компрессором холодильника, приходящегося на единицу затраченной электрической энергии, называется холодильным коэффициентом холодильника.

Конденсатор холодильника - теплообменный аппарат для отвода тепла от конденсирующихся (превращающихся в жидкость) паров фреона к окружающей среде. Это обусловлено предварительным повышением давления паров хладагента в компрессоре холодильника и отводом от них тепла в конденсаторе. Хорошее охлаждение конденсатора это залог правильной работы холодильника.

Испаритель холодильника – теплообменный аппарат для охлаждения, помещенного в объем продукта в результате кипения в нем жидкого фреона. Кипение хладагента в испарителе  при низкой температуре и соответствующем давлении происходит за счет тепла, отнимаемой от охлаждающей среды испарителя холодильника.

Капиллярная трубка – предназначена для дросселирования перед испарителем жидкого фреона и снижения его давления от давления конденсации до давления кипения с соответствующим понижением давления.

Фильтр-осушитель – устанавливается у входа в капиллярную трубку для предохранения ее от засорения твердыми частицами, а также для поглощения влаги из фреона и предотвращения замерзания на выходе из капиллярной трубки.

Холодильные компрессора в результате уменьшения замкнутого объема сжимают пары хладагента (фреона). Холодильные компрессора разделяют на поршневые и ротационные.

Холодильные компрессора квалифицируют:
- типу электродвигателя;
- принципу действия;
- схеме расположения цилиндров;
- типу механизма движения;
- виду хладагента;
- диапазону температур кипения;
- условиям эксплуатации.

По принципу действия на:
- поршневые (с возвратно-поступательным движением поршня);
- ротационные, винтовые (с вращательным движением ротора);
- спиральные (с плоскопараллельным движением спирального элемента).

Конструкция компрессоров холодильного оборудования различается по принципу расположения электродвигателя: на герметичные (со встроенным электродвигателем в не разборном корпусе), бессальниковые (с электродвигателем в разборном корпусе со съемной головкой цилиндров), открытые (сальниковые) с отдельным электродвигателем, соединенным с компрессором клиноременной передачей.

Компрессоры со встроенным электродвигателем более дорогостоящие при изготовлении чем открытые, но из преимуществ - малый вес, надежность, компактность.