Для холодильника двигатель: Купить компрессор, мотор для холодильника Indesit

Как влияет тип компрессора на работу холодильника

Компрессор – сердце любого холодильного и морозильного оборудования. Именно он заставляет хладагент циркулировать в системе, совершая теплообмен с окружающей средой. Холодильник без компрессора работать просто не сможет. Вот почему при выборе прибора важно принимать в расчет этот узел. Имеет значение производитель и тип компрессора, а также их количество. Наша статья поможет разобраться во всех нюансах и определиться, с каким компрессором выбрать холодильник.

Тип компрессора

Различают две принципиально разных схемы компрессоров холодильников.

1. Стандартный. Давление хладагента в системе нагнетает поршень насоса. Имеет всего два режима работы: включен и выключен. При достижении установленной температуры полностью отключается до тех пор, пока с пускового реле не поступает сигнал, что внутри начало теплеть.

Отдельностоящий холодильник Midea MRS518SNGW со стандартным компрессором

2. Инверторный. Давление создает мотор с катушкой. Способен не выключаться полностью, а снижать обороты.

За счет того, что рабочий цикл инверторного компрессора в холодильнике не состоит из постоянных включений и выключений, он имеет ряд достоинств.

• Отсутствие пиковых нагрузок в момент запуска, то есть экономия электроэнергии.
• Отсутствие характерного шума при каждом старте.
• Меньше интервал колебания температур внутри камеры: у стандартных компрессоров он может достигать 2°С, а у инверторных – 1°С.

Однако стандартные компрессоры тоже постоянно совершенствуются: конструкторы снижают уровень шума, повышают энергоэффективность. При этом стоимость остается ниже, чем у инверторных. Поэтому отдать предпочтение одному из вариантов сложно. В продаже есть модели как со стандартными, так и с инверторными компрессорами.

Отдельностоящий холодильник Midea MRS518SNGBL с инверторным компрессором

Компрессор и система No Frost

Встречается заблуждение, что система размораживания холодильной камеры и морозильника No Frost может быть реализована только в приборах с инверторным компрессором. На самом деле это отдельное устройство со своим принципом действия, никак не зависящее от типа компрессора. Например, модель Midea MRB520SFNW1 оборудована стандартным компрессором и системой No Frost в холодильном и морозильном отделениях.

Холодильник Midea MRB520SFNW1 c системой No Frost в холодильном и морозильном отделениях

Количество компрессоров

Существует тенденция устанавливать два отдельных компрессора меньшей мощности для холодильной и морозильной камер вместо одного общего. Такая конструкция имеет и плюсы, и минусы, которые сведены в таблицу.

Преимущества	Недостатки
Рабочие температуры достигаются быстрее Ниже уровень шума	Цена техники выше на 20-30% Два высокотехнологичных узла вместо одного усложняют конструкцию и потенциально уменьшают надежность Выше энергопотребление

Следует заметить, что основное преимущество холодильников с двумя компрессорами, которое они имели изначально: возможность независимой регулировки параметров каждого из отделений – уже неактуально. После появления электромагнитных клапанов однокомпрессорные холодильники получили аналогичные возможности.

Производитель компрессора

Компрессор – настолько сложное и точное устройство, что создатели бытовой техники не разрабатывают их самостоятельно, а закупают у фирм, специализирующихся именно на этом виде продукции. Среди лидеров – бренды Danfoss, Embraco Aspera, GMCC-Toshiba. Последний производитель добился мирового признания благодаря традиционному японскому качеству, долгому сроку службы, низкому уровню шума и вибраций. Компрессоры GMCC-Toshiba установлены на большинстве холодильников Midea.

Как проверить компрессор холодильника

Чтобы определить, сколько компрессоров установлено в холодильнике, достаточно посмотреть на заднюю стенку. Компрессор или компрессоры смонтированы в нижней части и обычно напоминают бочонки черного цвета, а вот тип компрессора проще определить из инструкции к прибору.

Можно ли починить компрессор самостоятельно

Независимо от того, упала мощность компрессора холодильника или компрессор холодильника не включается вообще, следует обращаться в авторизованный сервисный центр. Любые попытки самостоятельного ремонта не только усугубят ситуацию, но и могут быть опасны для здоровья: в системе под давлением циркулирует хладагент, вызывающий тяжелые отравления.

принцип работы холодильника, устройство холодильника, как работает холодильник

• Home
• принцип работы холодильника

принцип работы холодильника

Холодильный агрегат работает следующим образом. Мотор-компрессор откачивает пары фреона из испарителя и нагнетает их в конденсатор. В конденсаторе пары фреона охлаждаются и конденсируются. Далее жидкий фреон через фильтр-осушитель и капиллярный трубопровод попадает в испаритель. Гидравлическое сопротивление капиллярного трубопровода подбирается таким образом, чтобы создать определенную разность давления всасывания и конденсации, которое создает компрессор, при которой через трубопровод проходило определенное количество жидкости. Каждый капилляр соответствует определенному мотор-компрессору. На входе фреона в испаритель, давление падает от давления конденсации до давления кипения. Этот процесс называется дросселированием. При этом происходит вскипание фреона, поступая в каналы испарителя фреон кипит, энергия необходимая для кипения в виде тепловой, забирается от поверхности испарителя, охлаждая воздух в холодильнике. Пройдя через испаритель жидкий фреон превращается в пар, который откачивается компрессором. Количество отводимой  холодильной машиной теплоты, приходящейся на единицу затраченной электрической энергии называется холодильным коэффициентом холодильника.

1 — конденсатор, 2 — капиллярная трубка, 3 — мотор-компрессор,
4 — испаритель, 5 — фильтр-осушитель, 6 — обратная трубка

Мотор-компрессор — основной узел любого холодильного агрегата. Назначение компрессора состоит в обеспечении циркуляции охлаждающего вещества (фреона) по системе трубопроводов холодильного агрегата.  Холодильник может быть укомплектован как одним, так и двумя компрессорами. В состав мотор-компрессора входит электромотор и компрессор. Двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую, что приводит в действие компрессор  В устройстве бытовых холодильников используются герметичные поршневые мотор-компрессоры, конструкция предполагает расположение электродвигателя во внутренней части корпуса компрессора. Такое расположение электродвигателя предотвращает возможность утечки хладагента сквозь уплотнение вала. Тем самым уменьшая возможность дальнейшего ремонта холодильника.  С целью поглощения вибраций, возникающих во время работы, используется подвеска компрессора. Подвеска, в свою очередь, бывает внутренней (двигатель компрессора подвешивается внутри корпуса) и внешней (корпус компрессора подвешивается на пружине). В современных моделях бытовых холодильников в основном используется внутренняя подвеска, так как она значительно эффективнее способна поглощать вибрации компрессора, чем наружная. Смазывают компрессор специальными рефрижераторными маслами, способными хорошо взаимодействовать с хладагентом
Конденсатор — теплообменный аппарат для отвода тепла от конденсирующихся (превращающихся в жидкость) паров фреона к окружающей среде. Это обусловлено предварительным повышением давления паров в компрессоре и отводом от ник тепла в конденсаторе. На холодильниках с естественным охлаждением конденсатор в виде змеевика или щита устанавливают на задней стенке (снаружи или внутри). Холодильники больших размеров обычно оснащены конденсаторами, имеющими вид радиаторов, их устанавливают рядом с компрессором, внизу. Вентилятор обеспечивает их нормальное охлаждение. Конденсатор обязательно должен хорошо охлаждаться – это залог нормальной работы холодильника. Испаритель – теплообменный аппарат для охлаждения непосредственно продукта в результате кипения в нем жидкого фреона. Кипение в испарителе  при низкой температуре и соответствующем давлении происходит за счет теплоты, отнимаемой от охлаждающей среды. Капиллярная трубка – предназначена для дросселирования перед испарителем жидкого фреона и снижения его давления от давления конденсации до давления кипения с соответствующим понижением давления. Представляет собой медный трубопровод длиной 1.5 – 3м с внутренним диаметром 0.6 – 0.85 мм. Устанавливается между конденсатором и испарителем

Фильтр-осушитель  —  устанавливается у входа в капиллярную трубку для предохранения ее от засорения твердыми частицами, для поглощения влаги из фреона и предотвращения замерзания ее на выходе из капиллярной трубки. Корпус патрона фильтра состоит из медной трубки длиной 105-140 мм и диаметром 18..12 мм с вытянутыми концами, в отверстия которых впаивают соответственно трубопровод конденсатора и капилляр. В корпус фильтра помещают цеолит между молекулярными сетками, установленными на входе и выходе  из патрона.
Докипатель — представляет из себя емкость, установленную между испарителем и всасывающим патрубком компрессора. Предназначен для докипания жидкого фреона и предотвращения попадания его в компрессор, что может привести к выходу из строя компрессора. Размещают докипатель в охлаждаемом объеме — как правило в морозильной камере. Докипатель может быть алюминиевым или медным.

 Работу  бытового холодильника обеспечивает электрическая схема. 

1 — терморегулятор, 2 — кнопка принудительной оттайки, 3 — реле тепловой защиты, 3.1. — контакты реле, 3.2. — биметаллическая пластина, 4 — электродвигатель мотор-компрессора, 4.1. — рабочая обмотка, 4.2. — пусковая обмотка, 5 — пусковое реле, 5.1. — контакты реле, 5.2. — катушка реле При подаче напряжения в схему электрический ток проходит: через замкнутые контакты терморегулятора 1, копки принудительной оттайки 2, реле тепловой защиты 3, (контакт 3.1, биметаллическая пластина 3.2), пусковое реле 5 (катушку 5. 2, контакты 5.1 разомкнуты) и рабочую обмотку 4.1 электродвигателя мотор-компрессора 4. Поскольку двигатель не вращается, ток, протекающий через его рабочую обмотку, в несколько раз превышает номинальный. Пусковое реле 5 устроено таким образом, что при превышении номинального значения тока замыкаются контакты 5.1, подключая к цепи пусковую обмотку электродвигателя, который начинает вращаться, в результате чего, ток в рабочей обмотке снижается, контакты пускового реле размыкаются, но двигатель продолжает работать в нормальном режиме за счет рабочей обмотки. При достижении заданной температуры, контакты терморегулятора размыкаются и электродвигатель компрессора останавливается. Для отключения электродвигателя при опасном повышении силы тока предназначено реле тепловой защиты. С одной стороны оно защищает электродвигатель от перегрева и поломки, а с другой от пожара. Реле состоит из биметаллическое пластины 3.2., которая при опасном повышении силы тока нагревается и, изгибаясь, размыкает контакты 3. 1. После  остывания биметаллической пластины контакты снова замыкаются.

РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНИКА СВОИМИ РУКАМИ

Сделать самому можно следующее -поменять терморегулятор холодильника.  Для этого понадобится отвертка и мультиметр. Признаки дефекта терморегулятора : холодильный прибор не работает, компрессор не запускается, при повороте ручки терморегулятора в по часовой стрелке ситуация не меняется или при установке

 

Преимущества холодильника с инверторным компрессором

Наверняка при выборе холодильника вы много раз слышали про инверторный компрессор. Считается, что благодаря нему в холодильной и морозильной камерах поддерживается стабильная температура, затрачивается небольшое количество электроэнергии и обеспечивается низкий уровень шума. Сегодня мы выясним так это или нет, а также рассмотрим преимущества инверторной технологии и сравним её с обычным компрессором.

Для чего нужен инверторный компрессор?

Прежде чем ответить на этот вопрос, следует разобраться, что представляет собой обычный компрессор и для чего он нужен. Среди инженеров его часто называют «сердцем» холодильника, потому что он перемещает хладагент внутри системы, тем самым отвечая за охлаждение внутреннего пространства устройства. По конструкции он похож на двигатель внутреннего сгорания у автомобиля только с одним цилиндром и приводом от электромотора.

 

 

На протяжении многих лет холодильники оснащались компрессором, который при повышении температуры внутри прибора включался на полную мощность и работал, пока она не опускалась до определённого уровня. В отличие от предыдущего поколения его современный инверторный аналог обладает эффективной системой использования мощности для охлаждения внутреннего пространства.

 

 

Это происходит за счёт изменения частоты вращения двигателя, что позволяет избежать резких колебаний температуры и высокого потребления электроэнергии. Можно провести параллель с автомобилем: чем выше его скорость, тем больше энергии (бензина) он потребляет. Однако, если машина будет двигаться медленнее, проезжая тот же путь, затрат будет гораздо меньше.

 

Преимущества инверторного компрессора

Энергоэффективность

 

Инверторный компрессор по сравнению с обычным не работает постоянно на максимальной мощности. Она подбирается, исходя из текущих условий. Например, если в отделениях поддерживается заданная температура, инвертор работает на малых оборотах, но при загрузке большого количества тёплых продуктов мощность повышается. Такой принцип работы позволяет достичь оптимальной энергоэффективности, благодаря чему холодильник потребляет гораздо меньшее количество электроэнергии.

Низкий уровень шума

 

При достижении установленных температур в камерах инвертор снижает количество оборотов двигателя, переходя в более экономичный и тихий режим с минимальным количеством вибраций. Это делает его работу гораздо менее шумной по сравнению с обычным компрессором.

Холодильники LIEBHERR с инверторными компрессорами

Начиная с 1999 года большинство моделей холодильников LIEBHERR оснащаются инверторными VCC компрессорами. Их применение в сочетании с передовой электроникой, вакуумными панелями и равномерным распределением теплоизоляции позволяет достичь оптимальной энергоэффективности, благодаря чему устройства потребляют минимальное количество электроэнергии.

 

 

Примерами таких моделей являются холодильники и морозильные камеры из передового поколения BluPerformance.

 

Если у вас есть вопросы и комментарии, напишите нам. Используйте форму для комментариев ниже или присоединяйтесь к обсуждению в сообществе LIEBHERR ВКонтакте.

Обзор холодильников: выбираем компрессор

Компрессор — это еще и«сердце» бытового холодильника: при его помощи организуется циркуляция холодного воздуха по всему пространству камеры. Именно за счет компрессионной системы холодильник, установленный на вашей кухне, замораживает и сохраняет продукты.

Текст: Елена ОМЕЛЬЧЕННО

Консультант: Денис Безруких, компания «Поларис»

 

Зачем нужны компрессоры?

Компрессор предназначен для создания разницы давлений в разных частях охлаждающей системы. Этот процесс происходит путем сжатия хладагента и перекачивания его по контуру теплообменной системы.

В результате именно компрессор является тем звеном, где электроэнергия преобразуется в работу по переносу теплоты из внутренних камер холодильника в окружающий воздух, и, соответственно, внутри холодильника создаются условия для эффективного замораживания и хранения охлажденных продуктов.

Какие они бывают

Большинство современных холодильников оборудованы поршневыми компрессорами, которые работают от электродвигателей с вертикальным валом. Наиболее часто компрессор вместе с электродвигателем подвешивают на пружинах внутри герметичного кожуха — такой тип конструкции называется внутренней подвеской. Так обеспечивается невысокий уровень шума при работе компрессора, поскольку большинство вибраций гасятся пружинами и «остаются» внутри кожуха.

Поршневые компрессоры прошлых лет работали от электродвигателя с горизонтальным валом и имели наружную подвеску — в основании шкафа холодильника, на раме, устанавливались пружины, на которые, собственно, и крепился кожух с запакованными в него компрессором и электродвигателем. В этом случае все вибрации компрессора не гасятся пружинами и передаются на кожух, затем на раму и шкаф, что делает работу холодильника излишне шумной.

Не шуми холодильник большой и маленький

Поршневые компрессоры бывают кривошипно-шатунными и кривошипно-кулисными — в зависимости от того, с помощью какого механизма преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня вращательное движение вала электродвигателя.

По результатам многолетней эксплуатации огромного количества бытовых холодильников при малых нагрузках оба типа компрессоров работают одинаково надежно и долговечно.

При больших нагрузках предпочтение отдают кривошипно-шатунным компрессорам (в силу специфики строения коленчатого вала). Поэтому именно такие компрессоры рекомендуется устанавливать на большие холодильники, когда нагрузка на единственный компрессор довольно велика.

Кривошипно-кулисные компрессоры, соответственно, чаще применяются в комбинированных холодильниках-морозильниках,оснащенных двумя компрессорами, и в холодильниках небольшого объема.

Линейные — тоже для больших

На российском рынке появились импортные «линейные» компрессоры с магнитным приводом. В компрессорах такого типа нет вращающегося вала, возвратно-поступательные движения поршня происходят под действием электромагнитных сил приводного механизма. «Линейные» компрессоры рекомендуют устанавливать на холодильники большого объема, поскольку они намного экономичнее в эксплуатации.   

Ротационный тип – самый компактный, но и самый редкий

Достаточно редко встречаются компрессоры ротационного типа. Циркуляция хладагента в системе охлаждения холодильников, оснащенных ротационными компрессорами, происходит за счет изменения давления в камерах всасывания и нагнетания из-за вращения ротора. Пример — холодильник  При равной холодопроизводительности размеры ротационного компрессора значительно меньше, чем поршневого. Ротационные компрессоры, как и линейные, на территории России и сопредельных стран не производятся.

  Факторы, влияющие на качество компрессора

• Качество используемого металла.
• Надежность пружин-демпферов и креплений.
• Точность сборки и балансировки.

 

 

Где их производят

Количество наименований марок, под которыми производятся компрессоры для комплектации холодильников, продающихся на российском рынке, не превосходит десяти — двенадцати.

В России серийным производством компрессоров занимается, например, Красноярский завод холодильников «Бирюса» (более 1 млн. штук в год).

Этот завод изготавливает компрессоры с кривошипно-кулисным механизмом, которые используют при сборке «родных» холодильников под маркой «Бирюса», а также холодильной техники «Саратов», «Позис», «Мир», «Свияга».

Эти же компрессоры в больших количествах поставляют на завод Indesit Company в Липецке, который производит холодильники Ariston, Indesit и Stinol.

При этом компрессорами отечественного производства комплектуют только «Стинолы», на холодильники Indesit и Ariston ставят компрессоры, импортируемые из Италии, Турции, Бразилии и стран Юго-Восточной Азии, а в последнее время в основном компрессоры Danfoss, которые изготавливают в различных странах мира по датской технологии.

На Украине донецкий завод «Норд» по итальянской лицензии производит компрессоры с кривошипно-шатунным механизмом Bono. Мощности этого завода по компрессорам примерно совпадают с мощностями Красноярского завода — около 1 млн. штук в год.

В Белоруси почти в два раза превышает миллионный объем компрессоров Барановичский станкостроительный завод, который входит в АО «Атлант». Здесь, как и в Красноярске, изготавливают кривошипно-кулисные компрессоры, используя при этом технологию японской компании Sanyo.

По всему миру — компрессоры также производят в США, многих государствах Европы (первенство среди них занимает Италия), Японии, Корее, Китае, странах Юго-Восточной Азии. Лидером в производстве кривошипно-шатунных компрессоров является американская фирма Tecumsen, по лицензии которой работают многие заводы во всем мире.

Мощности европейских, азиатских и американских заводов по производству компрессоров во много раз превосходят мощности отечественных предприятий: так, например, итальянский концерн Embraco (заводы в Испании, Италии,

Бразилии, Китае) производит более 20 млн. штук компрессоров разного типа в год.

В мировой практике заводы холодильников очень часто не имеют собственного производства мотор-компрессоров и работают в кооперации с заводами-поставщиками. Мотор-компрессоры разных изготовителей, как правило, имеют унифицированные присоединительные размеры. Это позволяет устанавливать мотор-компрессоры одной марки на холодильники разных марок. С другой стороны, на холодильники одной модели по разным причинам могут устанавливать мотор-компрессоры разных марок. Примерное распределение наиболее популярных компрессоров с указанием, в холодильниках каких марок они чаще всего применяются, приводится в таблице.

Сколько компрессоров в самый раз?

Два компрессора — это две независимые холодильные системы, одна из которых, как правило, обеспечивает работу холодильной камеры, другая — морозильной. Нагрузка, соответственно, также распределяется на две системы.

С технической точки зрения это наиболее оптимальное решение: Двухкомпрессорный холодильник более точно поддерживает температуру внутри, поскольку оба компрессора включаются ровно в те моменты, когда это нужно для поддержания температуры в соответствующей камере (например, если вы открыли и долго не закрывали дверь холодильной камеры).

Во время работы двухкомпрессорного холодильника оба компрессора редко включаются одновременно, и если вспомнить, что в качестве второго компрессора, как правило, используются приборы с кривошипно-кулисными механизмами, то уровень шума двухкомпрессорного холодильника не выше, чем однокомпрессорного.

Наличие двух компрессоров обязательно для холодильников большого объема (более 350 л), трехкамерных моделей и холодильников Side-by-Side.

Если холодильник имеет только один компрессор, это означает, что он обслуживает как холодильную, так и морозильную камеру. В этом случае регулятор температуры также, как правило, общий, и невозможно при необходимости отключить одну из камер холодильника.

Главное преимущество однокомпрессорного агрегата в том, что стоит он дешевле, чем его двухкомпрессорный собрат. Как правило, холодильники с одним компрессором размораживаются по «плачущему» типу и не имеют дополнительных систем охлаждения, хотя могут встречаться и исключения.

Слово о линейной модернизации

Все ведущие производители компрессоров для бытовой техники работают над созданием более экономичных, экологически чистых и менее шумных компрессоров. Главная забота производителей — уменьшение расхода электроэнергии, для этого ведутся разработки компрессоров с переменными оборотами вала и «линейных» компрессоров, о которых уже рассказывалось выше.

Первой патент на «линейные» компрессоры получила корейская компания LG Electronics. Внедрение этой инновации формирует серьезное конкурентное преимущество на рынке. Так, например, в холодильниках с линейным компрессором потребление электроэнергии сокращается более чем на 40 % (при отсутствии вентилятора) или на 30 % (с принудительной циркуляцией воздуха).

Кстати, существенный вклад в экономичность холодильника в этом случае вносит электронная система управления компрессором, которая позволяет в зависимости от конкретной ситуации снижать или повышать мощность компрессора.

Холодильники, изготовленные на базе линейных компрессоров, работают при уровне шума ниже 20 децибел, т. е. ниже порога восприятия постороннего звука в повседневной обстановке.

Это во многом тоже заслуга электронной контролирующей системы, которая отслеживает ход поршней компрессора, осуществляя функции «тихого» старта и остановки. Поэтому вибрации и пиковые шумы при начале работы линейного компрессора и ее прекращении полностью отсутствуют.

Необходимо также отметить, что линейные компрессоры изначально сориентированы на работу с хладагентами, безопасными для озонового слоя.

А где гарантия?

Поскольку компрессор — одна из основных деталей холодильника, важно рассмотреть вопрос надежности их работы и гарантии производителей. Общепринято считать, что для покупателя значение имеет скорее не марка, под которой произведен компрессор, а предоставляемые изготовителем или продавцом гарантии его надежности.

Гарантийный срок обслуживания компрессоров, как правило, совпадает или чуть превышает гарантийный срок на весь холодильник и в среднем длится от 1 года до 5 лет

В России компрессоры, особенно импортного производства, как правило, не ремонтируют. Единственное, что может подлежать ремонту, это пусковая и защитная аппаратура компрессора. На компрессорах одной марки пусковые и защитные реле, как правило, взаимозаменяемые.

 

При подготовке статьи использовались материалы сайтов

www.holodilnik.info и www.holodok.info

 

компрессор	где производят	где используется
Tecumsen, L’Unite Germetique	США, Италия, Франция	Amana, Maytag, General Electric (США), Brandt, Thomson (Франция), Gorenje (Словения), Philips, Whirlpool (США)
Matsushita (Embraco)	Сингапур, Япония	Panasonic, Bosch
Aspera (Embraco)	Испания	Bosch, Siemens
Embraco	Италия, Австрия, Бразилия, Испания	Ariston, Indesit, Stinol (Россия, Италия), Candy, Iberna, Zerowatt, Rosieres, Ardo, Bompani, Siltal (Италия), Kaiser, Bauknecht, Liebherr (Германия), Asko (Финляндия)
Merloni	Италия, страны Юго-Восточной Азии	Ariston, Indesit, Stinol (Россия, Италия)
Electrolux	Италия, Австрия, Испания	Electrolux, Zanussi, AEG (Италия) Miele (Германия) Vestfrost (Дания)
ZEM (Electrolux)
Verdichter (Electrolux)
Unite Germetique
Danfoss	Дания, страны Юго-Восточной Азии	Bosch, Siemens (Германия), Vestfrost (Дания), Ariston, Indesit (Италия, Россия), Snaige (Литва), Pozis (Россия)
LG	Корея	LG, Samsung, Electrolux («линейные» компрессоры)

Источник высокого качества Двигатели Компрессора Холодильника производителя и Двигатели Компрессора Холодильника на Alibaba.

com

О продукте и поставщиках:

 Повысьте производительность холодильного и теплообменного оборудования с помощью этих звезд. двигатели компрессора холодильника доступно исключительно на Alibaba.com. Файл. двигатели компрессора холодильника содержат невероятные функции и технологии, которые повышают эффективность вашего оборудования. Эти. двигатели компрессора холодильника заставит вас забыть о всевозможных сбоях и непреднамеренных перерывах в работе, которые мешают нормальной работе. Они изготовлены из прочных материалов, которые делают их чрезвычайно прочными и позволяют безупречно сочетаться с оборудованием. 
 двигатели компрессора холодильника на Alibaba.com доступны в широком диапазоне размеров, типов и моделей, чтобы удовлетворить потребности и спецификации всех пользователей. Их качество неоспоримо и гарантируется тем, что их технологические линии имеют авторитетные характеристики. двигатели компрессора холодильника оптовики и поставщики, которые гарантируют неизменно высокое качество и эффективность.  Файл. двигатели компрессора холодильника совместимы со многими типами оборудования, что делает их ведущим вариантом.  
 Материалы и конструкции, используемые в них. двигатели компрессора холодильника являются инновационными, они продлевают срок службы и предотвращают повреждения из-за ржавчины и коррозии. Файл. двигатели компрессора холодильника обладают высокой устойчивостью к экстремальным температурам и другим условиям, например влажности, которые в противном случае сократят их срок службы. Все. двигатели компрессора холодильника соответствуют нормативным требованиям к качеству, и их установка проста, что делает их практичными для вашего оборудования. 
 
 Оцените различные положительно. двигатели компрессора холодильника диапазоны на Alibaba.com. Вы получите товары с наивысшим рейтингом и получите максимальную отдачу от своих денег. Откройте для себя непревзойденные предложения для. двигатели компрессора холодильника оптовикам и поставщикам и поднимите свой бизнес на ступень выше.  

типы и классификация холодильных компрессоров

Работа бытового и промышленного холодильного оборудования напрямую зависит от циркуляции хладагента, отвечает за этот процесс компрессорная установка. По сути, это самый важный элемент конструкции, без которого домашний холодильник заинтересует только приемщиков вторсырья. Чтобы произвести ремонт этого устройства или произвести замену, важно понимать принцип его работы. В данной публикации мы расскажем о внутреннем устройстве различных компрессоров бытовых холодильников и их особенностях.

Кратко о типах оборудования

По принципу работы данное оборудование можно разделить на четыре вида:

• Пароэжекторное, в качестве хладагента выступает, как правило, вода. Применяется в различных промышленных техпроцессах.
• Абсорбционное, для работы использует не электрическую, а тепловую энергию.
• Термоэлектрическое, на элементах Пельтье, широкое применение остается под вопросом ввиду низкого КПД (подробную информацию об этих устройствах можно найти на нашем сайте).
• Компрессорное.

Именно последний вид оборудования широко используется в бытовых и промышленных агрегатах.

Компрессор для холодильника: принцип работы

Чтобы понять назначения данного аппарата, следует рассмотреть схему работы оборудования. Упрощенный вариант, где указаны только основные элементы конструкции, приведен ниже.

Рис. 1. Принцип работы холодильной установки

Обозначения:

• А – Испарительный радиатор, как правило, изготовлен из медных трубок и расположен внутри камеры.
• B – Компрессорный аппарат.
• С – Конденсатор, представляет собой радиаторную сборку, расположенную на тыльной стороне установки.
• D – Капиллярная трубка, служит для выравнивания давления.

Теперь рассмотрим, алгоритм работы системы:

1. При помощи компрессора (В на рис. 1), пары хладагента (как правило, это фреон) нагнетаются в радиатор конденсатора (С). Под давлением происходит их конденсация, то есть фреон меняет свое агрегатное состояние, переходя из пара в жидкость. Выделяемое при этом тепло радиаторная решетка рассеивает в окружающий воздух. Если обратили внимание, тыльная часть работающей установки ощутимо горячая.
2. Покинув конденсатор, жидкий хладагент поступает в выравниватель давления (капиллярная трубка D). По мере продвижения через данный узел давление фреона снижается.
3. Жидкий хладагент, теперь уже под низким давлением, поступает в испарительный радиатор (А), под воздействием тепла которого, он опять меняет агрегатное состояние. То есть становиться паром. В процессе этого происходит охлаждение испарительного радиатора, что в свою очередь привод к понижению температуры в камере.

Далее идет повторение цикла, до установления в камере необходимой температуры, после чего датчик подает сигнал на реле для отключения электроустановки. Как только происходит повышение температуры выше определенного порога, аппарат включается и установка работает по описанному циклу.

Исходя из вышеописанного, можно заключить, что данное устройство представляет собой насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в системе охлаждения.

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

Несмотря на общий принцип работы, конструкция механизмов может существенно отличатся. Классификация производится по принципу действия на три подтипа:

1. Динамический. В таких устройствах циркуляция хладагента производится под воздействием вентилятора. В зависимости от конструкции последнего их принято разделять на осевые и центробежные. Первые устанавливаются внутрь системы, и в процессе работы нагнетают давление. Их принцип работы такой же, как у обычного вентилятора. Осевой компрессор

У вторых более высокий КПД за счет роста кинетической энергии, под воздействием центробежной силы.

Центробежный компрессор в разрезе

Основной недостаток таких систем – деформация лопастей вследствие эффекта кручения, возникающего под воздействием крутящего момента. Динамические установки не применяются в бытовом оборудовании, поэтому для нас они не представляет интереса.

2. Объемный. В таких устройствах эффект сжатия производится при помощи механического приспособления, приводящегося в действие двигателем (электромотором). Эффективность данного типа оборудования значительно выше, чем у винтовых агрегатов. Широко применялся до появления недорогих роторных аппаратов.
3. Роторный. Этот подвид отличается долговечностью и надежностью, в современных бытовых агрегатах устанавливается именно такая конструкция.

Учитывая, что в бытовых устройствах используются два последних подвида, имеет смысл рассмотреть их устройство более подробно.

Устройство поршневого компрессора холодильника

Данный аппарат представляет собой электрический мотор, у которого вертикальный вал, конструкция размещается в герметизированном металлическом кожухе.

Внешний вид поршневого компрессора со снятым верхним кожухом

При включении питания пусковым реле мотор приводит в движение коленчатый вал, благодаря чему закрепленный на нем поршень начинает совершать возвратно-поступательное движение. В результате этого происходит откачка паров фреона из испарительного радиатора (А на рис. 1) и нагнетание хладагента в конденсатор. Данному процессу способствует система клапанов, открывающаяся и закрывающаяся при смене давления. Основные элементы поршневой конструкции представлены ниже.

Конструкция поршневого компрессора в виде схемы

Обозначения:

1. Нижняя часть металлического кожуха.
2. Крепление статора электромотора.
3. Статор двигателя.
4. Корпус внутреннего электромотора.
5. Крепеж цилиндра.
6. Крышка цилиндра.
7. Плита крепления клапана.
8. Корпус цилиндра.
9. Поршневой элемент.
10. Вал с кривошипной шейкой.
11. Кулиса.
12. Ползунок кулисного механизма.
13. Завитая в спираль медная трубка для нагнетания хладагента.
14. Верхняя часть герметичного кожуха.
15. Вал.
16. Крепление подвески.
17. Пружина.
18. Кронштейн подвески.
19. Подшипники, установленные на вал.
20. Якорь электродвигателя.

В зависимости от конструкции поршневой системы данные устройства делятся на два типа:

1. Кривошипно-шатунные. Используются для охлаждения камер большого объема, поскольку выдерживают значительную нагрузку.
2. Кривошипно-кулисные. Применяются в двухкамерных холодильниках, где практикуется совместная работа двух установок (для морозильника и основной емкости).

В более поздних моделях поршень приводится в действие не электродвигателем, а катушкой. Такой вариант реализации более надежен, за счет отсутствия механической передачи, и экономичен, поскольку потребляет меньше электроэнергии.

Обратим внимание, что поршневые аппараты не подлежат ремонту в бытовых условиях, поскольку их разборка приводит к потере герметичности. Теоретически ее можно восстановить, но для этого необходимо специализированное оборудование. Поэтому при выходе аппаратов из строя, как правило, производится их замена.

Устройство роторных механизмов

Если быть точным, то такие устройства необходимо называть двухроторными, поскольку необходимое давление создается благодаря двум роторам со встречным вращением.

Внешний вид двухшнекового (ротационного) компрессора

Внутри компрессора фреон, попадая в сжимающийся «карман» выталкивается в отверстие небольшого диаметра, чем создается необходимое давление. Несмотря на относительно небольшую скорость вращения роторов, создается необходимый коэффициент сжатия. Отличительные особенности: небольшая мощность, низкий уровень шума. Основные элементы конструкции механизма представлены ниже.

Конструкция линейного роторного компрессора в виде схемы

Обозначения:

1. Отводной патрубок.
2. Отделитель масла.
3. Герметичный кожух.
4. Фиксируемый на кожухе статор.
5. Обозначение внутреннего диаметра кожуха.
6. Обозначение диаметра якоря.
7. Якорь.
8. Вал.
9. Втулка.
10. Лопасти.
11. Подшипник на валу якоря.
12. Крышка статора.
13. Вводная трубка с клапаном.
14. Камера-аккумулятор.

Устройство инверторного компрессора холодильника

По сути, это не отдельный вид, а особенность работы. Как уже рассматривалось выше, мотор установки отключается при достижении пороговой температуры. Когда она поднимается выше установленного предела, производится подключение двигателя на полной мощности. Такой режим запуска приводит к снижению ресурса электромеханизма.

Возможность избавиться от такого недостатка появилась с внедрением инверторных установок. В таких системах двигатель постоянно находится во включенном состоянии, но при достижении нужной температуры снижается его скорость вращения. В результате хладагент продолжает циркулировать в системе, но значительно медленней. Этого вполне достаточно для поддержки температуры на заданном уровне. При таком режиме работы продлевается срок службы и меньше потребляется электроэнергии. Что касается остальных характеристик, то они остаются неизменными.

Рекомендуем изучить:

Какой компрессор лучше для холодильника?

О том, что работа морозильной и холодильной камеры зависит от параметров и возможностей устройства для сжатия-перекачки газов хладагента в системе, знает каждый. Поэтому 67% покупателей задаются вопросом, какой компрессор лучше для холодильника, когда подбирают бытовой прибор. Разобраться с этим вопросом будет полезно и на случай, если техника выйдет из строя. Компрессор — прихотливая и самая уязвимая часть электроприбора. Неправильная эксплуатация холодильника, не соблюдение элементарных правил использования и даже некорректная установка техники может привести к сбоям в работе агрегата. Какие бывают компрессоры? Как работают и правильно подбираются?

«Закажите мастера по ремонту холодильника ПРЯМО СЕЙЧАС и получите скидку 7%» * — Обязательные поля для заполнения

ПОЛУЧИТЬ СКИДКУ

Виды компрессоров для холодильника

• Линейный компрессор.

78% холодильной техники бытового назначения работает на линейных агрегатах. Принцип функционирования: в камерах установлен датчик сверки температур, который снимает текущие показания и сопоставляет их с нормой. Если он выявил значительные расхождения в показателях, компрессор запускается на полную мощность. Как только датчик зафиксировал совпадение температур, мотор автоматически отключается.

Отключение/включение компрессора приводит к работе холодильника в нестабильном температурном режиме. Да и агрегат при таком принципе работы быстро изнашивается. Признаки поломок: сильный шум, нагрев, слабое охлаждение. Выявить причины неисправностей и устранить их сможет мастер холодильников на дому, вызвать которого стоит сразу же при обнаружении перечисленных «симптомов».

• Инверторные компрессоры.

Агрегаты нового поколения, которыми оснащается дорогая холодильная техника. Принцип функционирования: при включении холодильника быстро нагнетается необходимая температура в камерах, которую длительный период поддерживает инвертор. Такой принцип гарантирует плавность и размеренность работы мотора. Он в отличии от линейного не включается/выключается по нескольку раз в сутки, а снижает и повышает мощность работы. Инверторные устройства обеспечивают функционирование холодильника в равномерном температурном режиме без перепадов.

ГарантРемСервис

Мы ремонтируем холодильники любой сложности. Выезд мастера бесплатно.

 
Агрегаты с инвертором считаются более надежными и практичными в работе. Они гарантируют более низкое энергопотребление и снижают на 25% нагрузку на электросеть. Компрессорами этого типа оснащаются фактически все последние модели холодильников торговой марки Bosch. Они долговечны, не работают на предельной мощности даже при максимальной нагрузке и издают меньше шума. Но когда выходят из строя, то восстановить работоспособность техники без специалиста не получится. Наш сервисный центр проводит ремонт холодильников Бош и других производителей на высоком профессиональном уровне.

Как правильно подобрать компрессор для холодильника?

При поломке мотора специалисты порекомендуют выполнить его замену. Главная задача — подобрать такую запасную часть, которая будет по своим физико-техническим характеристикам подходить к холодильной технике. Если бытовой электроприбор еще находится на гарантии, то эту процедуру разумнее доверить сервисному центру. В противном случае новый компрессор можно подобрать и установить самостоятельно, но задача эта не из простых. Ошибка в выборе гарантирует покупку новой техники в самом ближайшем будущем. Поэтому даже незначительный ремонт холодильников стоит доверить профессионалам.

При покупке нового устройства надо выяснить:

• Тип хладагента. Указан в инструкции по эксплуатации холодильника. Если название закодировано аббревиатурой, обратитесь за помощью к мастеру.
• Мощность. Обязательна максимальная идентичность параметров. Данные написаны на этикетке, наклеенной на корпусе компрессора. Если надпись затерлась, обратитесь к мастеру.
• Характеристики сети.
• Тип устройства.
• Тип системы охлаждения.

Подбор и замена компрессора холодильника требует особых знаний. Мастера нашего центра обслуживания бытовой техники окажут помощь в поиске подходящего функционального узла и его установке. На все работы, выполненные нами, дается гарантия.

Выберите Вашу марку холодильника

Применения термодинамики: тепловые насосы и холодильники

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите использование тепловых двигателей в тепловых насосах и холодильниках.
• Продемонстрируйте, как тепловой насос работает для обогрева внутреннего пространства.
• Объясните разницу между тепловыми насосами и холодильниками.
• Рассчитайте коэффициент полезного действия теплового насоса.

Рисунок 1.Практически в каждом доме есть холодильник. Большинство людей не осознают, что они тоже делят свои дома с тепловым насосом. (кредит: Id1337x, Wikimedia Commons)

Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники используют передачу тепла от холода к горячему. Это тепловые двигатели, работающие задом наперед. Мы говорим «в обратном направлении», а не в обратном направлении, потому что, за исключением двигателей Карно, все тепловые двигатели, хотя они и могут работать в обратном направлении, не могут быть полностью реверсированы. Передача тепла происходит из холодного резервуара Q _c и в горячий.Для этого требуется потребляемая мощность Вт , которая также преобразуется в теплообмен. Таким образом, теплопередача к горячему резервуару составляет Q _h = Q _c + W . (Обратите внимание, что Q _h , Q _c и W являются положительными, их направления указаны на схемах, а не знаком.) Тепловой насос предназначен для передачи тепла Q _h происходить в теплой среде, например, в доме зимой.Задача кондиционеров и холодильников заключается в том, чтобы передача тепла Q _c происходила из прохладной окружающей среды, такой как охлаждение комнаты или хранение продуктов при более низких температурах, чем температура окружающей среды. (На самом деле тепловой насос можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения помещения. По сути, это кондиционер и нагревательный элемент в одном устройстве. В этом разделе мы сконцентрируемся на его режиме обогрева.)

Рис. 2. Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники — это тепловые двигатели, работающие в обратном направлении.Показанный здесь основан на (реверсивном) двигателе Карно. (а) Принципиальная схема, показывающая передачу тепла из холодного резервуара в теплый резервуар с помощью теплового насоса. Направления W , Q _h и Q _c противоположны тем, которые были бы в тепловом двигателе. (b) диаграмма для цикла Карно, аналогичная показанной на рисунке 3, но в обратном порядке по пути ADCBA. Площадь внутри цикла отрицательная, что означает, что имеется сетевой ввод. Имеется передача тепла Q _c в систему из холодного резервуара по пути DC и передача тепла Q _h из системы в горячий резервуар по пути BA.

Тепловые насосы

Большим преимуществом использования теплового насоса для поддержания тепла в доме, а не просто сжигания топлива, является то, что тепловой насос подает Q _h = Q _c + W . Теплоотдача происходит от наружного воздуха даже при температуре ниже нуля в помещение. Вы платите только за W и получаете дополнительную теплопередачу Q _c извне бесплатно; во многих случаях в отапливаемое пространство передается как минимум вдвое больше энергии, чем используется для работы теплового насоса. Когда вы сжигаете топливо, чтобы согреться, вы платите за все. Недостатком является то, что затраты на работу (требуемые вторым законом термодинамики) иногда дороже, чем просто сжигание топлива, особенно если работа выполняется с помощью электроэнергии.

Основные компоненты теплового насоса в режиме нагрева показаны на рисунке 3. Используется рабочая жидкость, например хладагент, не содержащий CFC. В наружных змеевиках (испарителе) теплоотдача Q _c происходит к рабочему телу из холодного наружного воздуха, превращая его в газ.

Рис. 3. Простой тепловой насос состоит из четырех основных компонентов: (1) конденсатор, (2) расширительный клапан, (3) испаритель и (4) компрессор. В режиме обогрева теплопередача Q _c происходит к рабочему телу в испарителе (3) от более холодного наружного воздуха, превращая его в газ. Компрессор с электроприводом (4) увеличивает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора (1) внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура в помещении, передача тепла от газа к комнате происходит, когда газ конденсируется в жидкость.Затем рабочая жидкость охлаждается, поскольку она течет обратно через расширительный клапан (2) к змеевикам испарителя наружного блока.

Компрессор с электрическим приводом (рабочая мощность W ) повышает температуру и давление газа и направляет его в змеевики конденсатора, которые находятся внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура внутри комнаты, происходит передача тепла в комнату, и газ конденсируется в жидкость. Затем жидкость возвращается через редукционный клапан к змеевикам испарителя наружного блока, охлаждаясь за счет расширения.(В цикле охлаждения змеевики испарителя и конденсатора меняются ролями, и направление потока жидкости меняется на противоположное.)

О качестве теплового насоса судят по тому, сколько тепла Q _h происходит в теплом помещении, по сравнению с тем, сколько работы требуется Вт . Исходя из соотношения между тем, что вы получаете, и тем, что вы тратите, мы определяем коэффициент полезного действия теплового насоса ( COP _л.с. ) как [латексный] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex].

Поскольку эффективность теплового двигателя составляет [латекс] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], мы видим, что [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], важный и интересный факт. Во-первых, поскольку КПД любого теплового двигателя меньше 1, это означает, что COP _л.с. всегда больше 1, то есть тепловой насос всегда имеет большую теплопередачу Q _час , чем затраченные на него работы. Это. Во-вторых, это означает, что тепловые насосы лучше всего работают при небольших перепадах температур.Эффективность идеального двигателя Карно составляет [латексный] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ left (\ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \ справа) \\ [/ латекс]; таким образом, чем меньше разница температур, тем меньше КПД и больше COP _{л. с.} (потому что [латексный] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex] ). Другими словами, тепловые насосы не так хорошо работают в очень холодном климате, как в более умеренном.

Трение и другие необратимые процессы снижают КПД теплового двигателя, но они приносят пользу работе теплового насоса. Тепловой насос.

Рис. 4. Когда настоящий тепловой двигатель работает в обратном направлении, часть запланированной работы ( W ) идет на теплопередачу, прежде чем она попадет в тепловую машину, тем самым снижая ее коэффициент полезного действия. На этом рисунке W ′ представляет часть W , которая идет в тепловой насос, в то время как остаток W теряется в виде тепла трения ( Q _f ) в холодный резервуар. Если бы весь W пошел в тепловой насос, то Q _h было бы больше.В лучшем тепловом насосе используются адиабатические и изотермические процессы, поскольку теоретически не было бы диссипативных процессов, уменьшающих передачу тепла в горячий резервуар.

Пример 1. Лучший [латексный] COP _ {\ text {hp}} \\ [/ latex] теплового насоса для домашнего использования

Тепловой насос, используемый для обогрева дома, должен использовать цикл, который производит рабочую жидкость при температурах, превышающих обычную температуру в помещении, чтобы могла происходить передача тепла внутрь. Точно так же он должен производить рабочую жидкость при температурах ниже, чем температура наружного воздуха, чтобы передача тепла происходила извне.Следовательно, его горячая и холодная температура резервуара не может быть слишком близкой, что ограничивает его COP _л.с. . (См. Рис. 5.) Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для такого теплового насоса, если температура горячего резервуара составляет 45,0 ° C, а температура холодного резервуара —15,0 ° C?

Стратегия

Перевернутый двигатель Карно дает наилучшие характеристики теплового насоса. Как отмечалось выше, [latex] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], поэтому нам нужно сначала рассчитать эффективность Карно для решения этой проблемы.

Решение

Эффективность Карно по абсолютной температуре определяется как:

[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \\ [/ latex].

Температура в кельвинах составляет T _h = 318 K и T _c = 258 K, так что

[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {258 \ text {K}} {318 \ text {K}} = 0,1887 \\ [/ latex].

Таким образом, из обсуждения выше,

[латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} = \ frac {1} {0.1887} = 5,30 \\ [/ latex], или [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} = \ frac {1} {0,1887} = 5,30 \\ [/ latex] так что Q _h = 5,30 W.

Обсуждение

Этот результат означает, что теплопередача тепловым насосом в 5,30 раза больше, чем вложенная в него работа. Это будет стоить в 5,30 раза больше, чем теплопередача, произведенная электрическим комнатным обогревателем, как и теплопередача, производимая этим тепловым насосом. Это не нарушение сохранения энергии. Холодный окружающий воздух обеспечивает 4.3 Дж на 1 Дж работы от розетки.

Рис. 5. Передача тепла снаружи внутрь, а также работа, выполняемая для запуска насоса, происходит в тепловом насосе из приведенного выше примера. Обратите внимание, что температура холода, создаваемого тепловым насосом, ниже, чем температура наружного воздуха, поэтому происходит передача тепла рабочей жидкости. Компрессор насоса создает температуру выше температуры в помещении для передачи тепла в дом.

Рисунок 6.В жаркую погоду происходит передача тепла от воздуха внутри помещения к воздуху снаружи, охлаждая помещение. В прохладную погоду происходит передача тепла от воздуха снаружи к воздуху внутри, обогревая помещение. Это переключение достигается за счет изменения направления потока рабочей жидкости на противоположное.

Настоящие тепловые насосы работают не так хорошо, как идеальный в предыдущем примере; их значения COP _л.с. колеблются от 2 до 4. Этот диапазон означает, что теплопередача Q _h от тепловых насосов в 2–4 раза больше, чем работа, вложенная в них W .Однако их экономическая осуществимость все еще ограничена, поскольку W обычно получают за счет электроэнергии, которая стоит больше на джоуль, чем передача тепла путем сжигания топлива, такого как природный газ. Кроме того, первоначальная стоимость теплового насоса выше, чем у многих печей, поэтому тепловой насос должен работать дольше, чтобы возместить его стоимость. Тепловые насосы, скорее всего, будут экономически более выгодными, если зимние температуры мягкие, электричество относительно дешево, а другие виды топлива относительно дороги.Кроме того, поскольку они могут охладить или обогреть помещение, они имеют преимущества там, где также желательно охлаждение в летние месяцы. Таким образом, одни из лучших мест для тепловых насосов — теплый летний климат с прохладной зимой. На рисунке 6 показан тепловой насос, называемый в некоторых странах « обратным циклом» или «охладителем сплит-системы » .

Кондиционеры и холодильники

Кондиционеры и холодильники предназначены для охлаждения чего-либо в теплой среде. Как и в случае с тепловыми насосами, для передачи тепла от холода к горячему требуется дополнительная работа, а это дорого.О качестве кондиционеров и холодильников судят по тому, какая теплоотдача Q _c происходит из холодной окружающей среды, по сравнению с тем, сколько требуется трудозатрат Вт . То, что считается преимуществом теплового насоса, в холодильнике считается отработанным теплом. Таким образом, мы определяем коэффициент полезного действия ( COP _ref ) кондиционера или холодильника как

.

[латекс] {COP} _ {\ text {ref}} = \ frac {Q _ {\ text {c}}} {W} \\ [/ latex].

Еще раз отмечая, что Q _h = Q _c + W , мы видим, что кондиционер будет иметь более низкий коэффициент полезного действия, чем тепловой насос, потому что [латекс] {COP} _ { \ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex] и Q _h больше, чем Q _c . В задачах и упражнениях этого модуля вы покажете, что COP _ref = COP _л.с. — 1 для теплового двигателя, используемого в качестве кондиционера или теплового насоса, работающего между двумя одинаковыми температурами.Настоящие кондиционеры и холодильники обычно работают замечательно, имея значения COP _ref в диапазоне от 2 до 6. Эти числа лучше, чем значения COP _л.с. для упомянутых выше тепловых насосов, поскольку разница температур составляет меньше, но они меньше, чем у двигателей Карно, работающих между теми же двумя температурами.

Был разработан тип рейтинговой системы COP , называемый «рейтинг энергоэффективности» ( EER ).Этот рейтинг является примером того, что единицы, не относящиеся к системе СИ, все еще используются и актуальны для потребителей. Чтобы упростить жизнь потребителю, Австралия, Канада, Новая Зеландия и США используют рейтинг Energy Star из 5 звезд — чем больше звезд, тем более энергоэффективным является устройство. EER с выражены в смешанных единицах британских тепловых единиц (БТЕ) ​​в час нагрева или охлаждения, разделенных на потребляемую мощность в ваттах. Доступны комнатные кондиционеры с диапазоном EER с от 6 до 12.Хотя это не то же самое, что только что описанные COP , эти EER хороши для сравнения: чем больше EER , тем дешевле будет эксплуатироваться кондиционер (но тем выше, вероятно, будет цена его покупки) ).

EER кондиционера или холодильника можно выразить как

[латекс] \ displaystyle {EER} = \ frac {\ frac {Q _ {\ text {c}}} {t_1}} {\ frac {W} {t_2}} \\ [/ latex],

, где Q _c — количество теплопередачи из холодной среды в британских тепловых единицах, т ₁ — время в часах, Вт — потребляемая работа в джоулях и т ₂ — время в секундах.

Стратегии решения проблем термодинамики

1. Изучите ситуацию, чтобы определить, задействовано ли тепло, работа или внутренняя энергия . Найдите любую систему, в которой основными методами передачи энергии являются тепло и работа. Тепловые двигатели, тепловые насосы, холодильники и кондиционеры являются примерами таких систем.
2. Определите интересующую систему и нарисуйте помеченную диаграмму системы, показывающую поток энергии.
3. Определите, что именно необходимо определить в проблеме (определите неизвестные) .Письменный список полезен. Максимальная эффективность означает, что задействован двигатель Карно. Эффективность — это не то же самое, что коэффициент полезного действия.
4. Составьте список того, что дано или может быть выведено из заявленной проблемы (укажите известные). Обязательно отличите теплопередачу в системе от теплопередачи из системы, а также затраченные усилия и результаты работы. Во многих ситуациях полезно определить тип процесса, например изотермический или адиабатический.
5. Решите соответствующее уравнение для количества, которое необходимо определить (неизвестное).
6. Подставьте известные величины и их единицы измерения в соответствующее уравнение и получите численные решения с указанием единиц.
7. Проверьте ответ, чтобы убедиться, что он разумен: имеет ли он смысл? Например, КПД всегда меньше 1, тогда как коэффициенты производительности больше 1.

Сводка раздела

• Артефакт второго закона термодинамики — это способность обогревать внутреннее пространство с помощью теплового насоса.Тепловые насосы сжимают холодный окружающий воздух и тем самым нагревают его до комнатной температуры без нарушения принципов консервации.
• Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия теплового насоса, используйте уравнение [latex] {\ text {COP}} _ {\ text {hp}} = \ frac {{Q} _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ латекс].
• Холодильник — это тепловой насос; он забирает теплый окружающий воздух и расширяет его, чтобы охладить.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, почему тепловые насосы не работают в очень холодном климате так же хорошо, как в более мягком. То же самое и с холодильниками?
2. В некоторых странах Северной Европы дома строятся без каких-либо систем отопления. Они очень хорошо изолированы и согреваются теплом тела жителей. Однако, когда жителей нет дома, в этих домах по-прежнему тепло. Какое возможное объяснение?
3. Почему холодильники, кондиционеры и тепловые насосы работают наиболее рентабельно для циклов с небольшой разницей между T _h и T _c ? (Обратите внимание, что температура используемого цикла имеет решающее значение для его COP .)
4. Менеджеры продуктовых магазинов утверждают, что летом общее потребление энергии меньше, если в магазине поддерживается низкая температура. Приведите аргументы в поддержку или опровержение этого утверждения, учитывая, что в магазине множество холодильников и морозильников.
5. Можно ли охладить кухню, оставив дверцу холодильника открытой?

Задачи и упражнения

1. Каков коэффициент полезного действия идеального теплового насоса с теплопередачей при температуре холода −25?От 0ºC до температуры 40,0ºC?
2. Предположим, у вас есть идеальный холодильник, который охлаждает окружающую среду до –20,0ºC и передает тепло в другую среду при 50,0ºC. Каков его коэффициент полезного действия?
3. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия гипотетического холодильника, который может производить жидкий азот при температуре –200ºC и имеет теплопередачу в окружающую среду при температуре 35,0ºC?
4. В очень мягком зимнем климате тепловой насос передает тепло из окружающей среды на 5.От 00ºC до единицы при 35,0ºC. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для этих температур? Ясно покажите, как вы следуете шагам, изложенным в Стратегиях решения проблем термодинамики.
5. (a) Каков наилучший КПД теплового насоса с температурой горячего резервуара 50,0 ° C и температурой холодного резервуара -20,0 ° C? (б) Сколько тепла происходит в теплой среде, если в нее вложено 3,60 × 10 ⁷ Дж работы (10,0 кВт · ч)? (c) Если стоимость этих работ составляет 10.0 центов / кВт · ч, как его стоимость по сравнению с прямой теплопередачей, достигаемой за счет сжигания природного газа по цене 85,0 центов за тепло? (Термины — это общепринятая единица измерения энергии для природного газа, равная 1,055 × 10 ⁸ Дж. )
6. (a) Каков наилучший коэффициент полезного действия холодильника, который охлаждает окружающую среду до –30,0 ° C и передает тепло в другую среду при 45,0 ° C? (б) Сколько работы в джоулях необходимо сделать для передачи тепла 4186 кДж из холодной среды? (c) Какова стоимость этого, если работа стоит 10.0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (киловатт-час)? (d) Сколько кДж теплопередачи происходит в теплую среду? (e) Обсудите, какой тип холодильника может работать при этих температурах.
7. Предположим, вы хотите эксплуатировать идеальный холодильник с температурой холода -10,0 ° C и хотите, чтобы он имел коэффициент полезного действия 7,00. Какая температура горячего резервуара у такого холодильника?
8. Рассматривается идеальный тепловой насос для обогрева помещения с температурой 22.0ºC. Какова температура холодного резервуара, если КПД насоса должен составлять 12,0?
9. 4-тонный кондиционер удаляет 5,06 × 10 ⁷ Дж (48 000 британских тепловых единиц) из холодной среды за 1,00 час. (a) Какая энергия в джоулях необходима для этого, если кондиционер имеет рейтинг энергоэффективности ( EER ) 12,0? (b) Какова стоимость этого, если работа стоит 10,0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (один киловатт-час)? (c) Обсудите, насколько реалистична эта стоимость.Обратите внимание, что рейтинг энергоэффективности ( EER ) кондиционера или холодильника определяется как количество британских тепловых единиц теплопередачи из холодной окружающей среды в час, деленное на потребляемую мощность в ваттах.
10. Покажите, что коэффициенты производительности холодильников и тепловых насосов связаны соотношением COP _ref = COP _л.с. — 1. Начнем с определений COP s и отношения сохранения энергии между Q _h , Q _c и W .

Глоссарий

тепловой насос: машина, передающая тепло от холода к горячему

КПД: для теплового насоса, это отношение теплопередачи на выходе (горячий резервуар) к произведенной работе; для холодильника или кондиционера это отношение теплоотдачи от холодного резервуара к произведенной работе

Избранные решения проблем и упражнения

1. 4.82

3.0,311

5. (а) 4,61; б) 1,66 × 10 ⁸ Дж или 3,97 × 10 ⁴ ккал; (c) Для передачи 1,66 × 10 ⁸ Дж тепловой насос стоит 1 доллар США, природный газ — 1,34 доллара.

7. 27,6ºC

9. (а) 1,44 × 10 ⁷ Дж; (б) 40 центов; (c) Эта стоимость кажется вполне реальной; в нем говорится, что работа кондиционера в течение всего дня будет стоить 9,59 долларов (если он будет работать непрерывно).

Запасные части двигателя холодильника | Быстрая доставка в ремонтной клинике

Посмотреть видео

60 $.69

Двигатель вентилятора испарителя в сборе с жгутом проводов

Посмотреть видео

$ 68,62

Двигатель вентилятора испарителя

* Если холодильник был изготовлен в период с (май 2014 г. — март 2015 г.) с серийным диапазоном FF — HD, см. Требуемый элемент.

Посмотреть видео

$ 58,86

Двигатель вентилятора испарителя (охлаждающий змеевик) в сборе со жгутом проводов, 115 В. * Отверстия под винты в двигателе не имеют заводской резьбы, используйте старые винты. См. Сопутствующие товары для саморезов.Когда двигатель вентилятора испарителя выходит из строя, он часто создает сильный шум в морозильной камере.

Посмотреть видео

$ 74,26

Двигатель вентилятора испарителя с 3-проводным разъемом

Посмотреть видео

$ 73,16

Двигатель вентилятора испарителя холодильника со встроенным жгутом проводов. Если у вашего двигателя вентилятора нет встроенного жгута проводов, см. Соответствующий пункт ниже. Когда двигатель вентилятора испарителя выходит из строя, он часто создает сильный шум в морозильной камере.

Посмотреть видео

33 $.12

Электродвигатель вентилятора конденсатора холодильника. Двигатель вентилятора конденсатора втягивает воздух через змеевики конденсатора и через компрессор. Если двигатель вентилятора конденсатора неисправен, холодильник не будет должным образом охлаждаться.

Посмотреть видео

$ 122,67

Комплект двигателя вентилятора конденсатора. Деталь была обновлена ​​производителем и может отличаться от оригинала.

Посмотреть видео $ 46,79

Скидка 26% Рекомендуемая производителем розничная цена: 63,31 $

Комплект двигателя вентилятора испарителя, включает зажимы, клеммные соединители и инструкцию * Двигатель был обновлен производителем.Когда двигатель вентилятора испарителя выходит из строя, он часто создает сильный шум в морозильной камере.

Посмотреть видео

$ 72.99

Электродвигатель вентилятора испарителя холодильника. Если у вашего двигателя есть белый термистор в разъеме, вам понадобится соответствующий двигатель вентилятора9. Если у него есть разъем для света, вам понадобится 1265886.

Посмотреть видео

$ 46,23

Комплект двигателя вентилятора конденсатора холодильника, 2 Вт, вращение по часовой стрелке, оборудование и инструкции включены. Двигатель вентилятора конденсатора втягивает воздух через змеевики конденсатора и через компрессор.Если двигатель вентилятора конденсатора неисправен, холодильник не будет охлаждаться.

Посмотреть видео

$ 72.20

Двигатель вентилятора испарителя холодильника. Электродвигатель вентилятора испарителя втягивает воздух через змеевики испарителя (охлаждения) и обеспечивает циркуляцию холодного воздуха через холодильную и морозильную камеры.

2.1 Тепловые двигатели и холодильники

2.1 Тепловые двигатели и холодильники
следующий: 2.2 Второй закон термодинамики Пред .: 2.Классическая термодинамика: второй закон

Подсказка: для производства работы с помощью тепла требуется градиент температуры. Это неэффективный процесс — большая часть энергии теряется в виде отработанного тепла

Сначала прочтите здесь введение в тепловые двигатели.

В любом тепловом двигателе тепло извлекается из горячего источника (например, горячих продуктов сгорания в двигателе автомобиля). Двигатель работает с окружающей средой, и отработанное тепло отводится в холодный резервуар (например, снаружи). воздуха).Это экспериментальный факт, что отходы тепла не могут быть устранены, как бы желательно это ни было. быть. Действительно, в реальных двигателях тратится больше энергии, извлеченной из горячего источника, чем требуется. преобразован в работу.

КПД тепловой машины — это отношение проделанной работы к теплу, извлеченному из горячий источник:

Если — отброшенное тепло, то в силу сохранения энергии

Пример расчета эффективности для конкретного цикла (цикл Отто) можно найти здесь.

Тепловые двигатели также можно использовать для перекачки тепла от более холодных тел к более горячим. Это всегда требует дополнительных усилий. Примеры — холодильники, кондиционеры и тепловые насосы. По сути, все они одинаковы, но в первые два предназначены для охлаждения (или сохранения прохлады) холодильника, комнаты или здания, а в последнем — цель для обогрева (или поддержания тепла) в здании. В этих случаях то, что мы называем эффективностью, отличается. В целом

В тепловом двигателе это то, что является дорогостоящим (например, бензин!), И мы хотим его выбросить, поэтому, как уже было сказано,

В холодильнике или кондиционере это дорогостоящая работа (электричество) и желаемый результат извлечение из комнаты или холодильника, поэтому

В тепловом насосе это опять же дорогостоящая работа (электричество), и желаемый результат пристройка к зданию, поэтому

Их иногда называют « коэффициентами тепловых характеристик », потому что студентов беспокоят « КПД » больше единицы.В тепловом насосе не было бы смысла, если бы его эффективность, как мы определили, было меньше единицы — вместо этого мы просто использовали бы электрический нагреватель (КПД ровно один)!

Обратите внимание, что настоящие двигатели оптимизированы для работы вперед или назад и не являются реверсивными в техническом смысле (трение есть, процессы не квазистатические). Таким образом, относительные размеры, и будет зависеть от направления. Однако для идеализированных обратимых двигатели только знаки поменяются, а у нас

Часто нас интересуют двигатели, работающие только между двумя резервуарами — горячим и холодным.В этом случае существует стандартный способ обозначения тепловой машины, приведенный ниже, с соответствующими цикл в сюжете. Если все стрелки перевернуты, это означает тепловой насос или холодильник.

Вопросы о тепловых двигателях и насосах часто связаны с наиболее эффективными двигателями. не с конкретными циклами. Примеры таких вопросов можно найти в разделе о Двигатели Карно.

Список литературы

• ( Mandl 5.2)
• Адкинс 4.2, 4.8
• Земанский 6,1-5

---

Подразделы

---

следующий: 2.2 Второй закон термодинамики Предыдущая: 2. Классическая термодинамика: второй закон

Джудит Макговерн 2004-03-17

ХОЛОДИЛЬНИК

Холодильник — это устройство, предназначенное для отвода тепла из помещения с более низкой температурой, чем его окружение. Это же устройство можно использовать для нагрева объема, температура которого выше, чем температура окружающей среды.В этом случае устройство называется тепловым насосом. Разница между холодильником и тепловым насосом является скорее целью, чем принципом. Таким образом, в этом разделе основное внимание будет уделено охлаждению, и различия между этими двумя устройствами будут проводиться только при необходимости.

Утверждение Клаузиуса Второго закона термодинамики утверждает, что невозможно сконструировать устройство, которое, работая в цикле, не имеет никакого эффекта, кроме передачи тепла от более холодного к более горячему телу.Это означает, что без посторонней помощи энергия не будет перетекать из холодных регионов в жаркие. И холодильник, и тепловой насос удовлетворяют требованию Клаузиуса о внешнем воздействии за счет приложения механической энергии или эквивалентной естественной передачи тепла.

Непрерывное охлаждение может быть достигнуто несколькими процессами. Фактически любой цикл теплового двигателя, если его обратить, становится циклом охлаждения. Цикл сжатия пара наиболее часто используется в системах охлаждения и кондиционирования воздуха.Цикл абсорбции пара представляет собой альтернативную систему, особенно в приложениях, где тепло доступно с экономической точки зрения. Пароструйные системы также успешно используются во многих системах охлаждения, тогда как охлаждение с воздушным циклом часто используется для охлаждения самолетов. Эти циклы подробно описаны в Look and Sauer (1988) и в Руководстве ASHRAE по основам (1993). Холодильное оборудование подробно описано в Справочнике ASHRAE, Объем систем и оборудования HVAC (1992), а методы работы с холодильными системами — в Справочнике ASHRAE, Объем охлаждения (1990).

Обратные циклы теплового двигателя:

Процессы механического охлаждения, примером которых является цикл сжатия пара, относятся к общему классу обращенных циклов теплового двигателя, Рис. холодное тело при температуре Т _С . Процесс требует затрат работы W, и сумма выгружается при более высокой температуре T _H .

Рис. 1. Обратный цикл теплового двигателя.

Идеальным циклом, с которым можно сравнивать любой практический реверсивный тепловой двигатель, является обратимый цикл или цикл Карно, для которого в соответствии со вторым законом термодинамики применяется следующее соотношение:

(1)

Одним из показателей эффективности такого процесса является:

(2)

Очевидно, что чем меньше значение коэффициента, тем эффективнее процесс.

Обычно эффективность реверсивного теплового двигателя описывается обратной величиной этого отношения, известным как коэффициент производительности (COP):

(3)

Можно заметить, что COP может быть больше единицы и становится больше по мере уменьшения разницы температур.Реальный холодильник или реверсивный тепловой двигатель будет иметь КПД меньше, чем у идеального двигателя с циклом Карно, как указано в приведенном выше уравнении.

Обратный цикл Карно представлен на диаграмме температура-энтропия (T-S) прямоугольником, рис. 2, и состоит из четырех обратимых процессов;

• 4-1 изотермическое расширение, во время которого тепло (холодильная нагрузка) течет из холодного пространства к рабочему телу.

• 1-2 адиабатическое сжатие.

• 2-3 изотермического сжатия, при котором тепло течет от хладагента в горячее пространство.

• 3-4 адиабатического расширения.

Рис. 2. Температурно-энтропийная диаграмма для идеального обращенного цикла Карно.

Базовый цикл сжатия пара и его компоненты

Холодильная компрессия пара, как следует из названия, использует процесс сжатия для повышения давления пара рабочего тела (хладагента), выходящего из испарителя под низким давлением P _L до высокого давления P _H , как показано на рисунке 3.Затем хладагент проходит через конденсатор с более высоким давлением P _H , через дросселирующее устройство и обратно до низкого давления P _L в испарителе. Давления P _L и P _H соответствуют температурам насыщения хладагента T ₁ и T ₅ соответственно.

Диаграмма T-S для этого реального цикла, рис. 4, несколько отличается от прямоугольной формы цикла Карно.

Рисунок 3.Базовый парокомпрессионный холодильник.

Рис. 4. Диаграмма T-S для основного цикла сжатия пара.

Циклические процессы можно описать следующим образом:

• 7-1 Испарение сжиженного хладагента при постоянной температуре T ₁ = T ₇ .

• 1-2 Перегрев пара от температуры T ₁ до T ₂ при постоянном давлении P _L .

• 2-3 Сжатие (не обязательно адиабатическое) от температуры T ₂ и давления P _L до температуры T ₃ и давления P _H .

• 3-4 Охлаждение перегретого пара до температуры насыщения T ₄ .

• 4-5 Конденсация пара при температуре T ₄ = T ₅ и давлении P _H .

• 5-6 Переохлаждение жидкости от T ₅ до T ₆ при давлении P _H .

• 6-7 Расширение от давления P _H до давления P _L при постоянной энтальпии.

Еще одно различие между реальным циклом и идеальным состоит в том, что температура T ₁ , при которой происходит испарение, ниже температуры T _L холодной области, поэтому может происходить теплопередача. Точно так же температура T ₄ отвода тепла должна быть выше, чем температура T _H горячей области, чтобы обеспечить передачу тепла в конденсаторе.

Обычно цикл сжатия пара наносят на диаграмму давление-энтальпия (p-h), как показано на рисунке 5.

Расчет цикла подробно описан во многих учебниках [например, Истоп и Мак Конки (1993) и Роджерс и Мэйхью (1992)].

Хладагенты — рабочие жидкости в холодильных системах. Они должны обладать определенными характеристиками, включая хорошие холодопроизводительность, низкую воспламеняемость и токсичность, совместимость со смазочными маслами и металлами для компрессоров, а также хорошие свойства теплопередачи. Обычно их идентифицируют по номеру, который соответствует их молекулярному составу.Справочник основ ASHRAE (1993) перечисляет большое количество доступных хладагентов и дает их свойства (см. Хладагенты).

В последние годы экологические проблемы, связанные с использованием хлорфторуглеродов и (CFCs) в качестве рабочих жидкостей в холодильных установках и установках для кондиционирования воздуха, привели к разработке альтернативных жидкостей. Большинство из них делятся на две категории: гидрофторуглероды (HDC), которые не содержат хлора и имеют нулевой потенциал разрушения озона, и гидрохлорфторуглероды (HCFC), которые действительно содержат хлор, но добавление водорода в структуру CFC позволяет практически все хлор должен быть рассеян в нижних слоях атмосферы, прежде чем он достигнет озонового слоя. Следовательно, ГХФУ имеют гораздо более низкий потенциал разрушения озонового слоя, от 2 до 10% от потенциала ХФУ. Многие страны подписали Венскую конвенцию , которая представляет собой договор, предназначенный для контроля производства веществ, которые, как известно, разрушают озоновый слой. Монреальский протокол к этому договору 1987 года определяет средства достижения определенных ограничений в производстве определенных веществ и график их прекращения. В настоящее время проводится множество исследований для определения свойств новых озонобезопасных жидкостей и смесей [Sauer and Kuehn (1993)].

Рис. 5. p-h представление циклов сжатия пара.

В последнее время интерес к этим циклам возрастает из-за их потенциального использования в качестве части энергосберегающих установок, а также из-за того, что они используют более экологически чистые хладагенты, чем циклы парокомпрессии. Базовая система абсорбции пара схематически показана на рисунке 6. Конденсатор, дроссельный клапан и испаритель по существу такие же, как в системе сжатия пара (рисунок 3). Основное отличие заключается в замене компрессора на абсорбер , генератор и насос раствора. Второй дроссельный клапан также используется для поддержания разности давлений между абсорбером (при давлении испарителя) и генератором (при давлении конденсатора).

Хладагент на выходе из испарителя абсорбируется низкотемпературной абсорбирующей средой, при этом некоторое количество тепла Q _A отбрасывается. Затем раствор абсорбента хладагента перекачивается до более высокого давления и нагревается в генераторе Q _G .Затем пары хладагента отделяются от раствора из-за высокого давления и температуры в генераторе. Пар проходит в конденсатор, а слабый раствор дросселируется обратно в абсорбер. Между абсорбером и генератором может быть размещен теплообменник для повышения энергоэффективности системы. Работа, выполняемая при перекачивании жидкого раствора, намного меньше, чем требуется компрессору в эквивалентном цикле сжатия пара. Основная энергия, вводимая в систему, Q _G , может подаваться в любой удобной форме, такой как устройство сжигания топлива, электрический нагрев, пар, солнечная энергия или отработанное тепло. Необходимо выбрать соответствующие комбинации хладагента / абсорбента. В одной из распространенных комбинаций в качестве хладагента используется аммиак, а в качестве абсорбента — вода. Альтернативная комбинация — вода в качестве хладагента и бромид лития в качестве абсорбента. Активизируются исследования по поиску подходящих новых комбинаций [Hodgett (1982)].

Рис. 6. Базовая абсорбционная система хладагента.

Рисунок 7. Простая система хладагента с газовым циклом.

Охлаждение с газовым циклом — это, по сути, обратный цикл Джоуля (цикл газовой турбины).Как видно из названия, хладагентом в этих системах является газ. Система, показанная на рисунке 7, в основном аналогична системе парокомпрессионного цикла. Основное отличие — замена дроссельной заслонки на расширитель.

Цикл можно описать следующим образом:

• 1-2 Адиабатическое сжатие.

• 2-3 Охлаждение при постоянном давлении.

• 3-4 Адиабатическое расширение.

• 4-1 Нагрев с постоянным давлением (охлаждающий эффект).

Как видно из рисунка 7, газ не получает и не отводит тепло при постоянной температуре, и, следовательно, газовый цикл менее эффективен, чем паровой цикл для данных температур испарителя и конденсатора. Системы газового цикла в основном используются в системах кондиционирования воздуха, где рабочая жидкость-воздух может быть выброшена при T ₄ . Часто применяется в кондиционировании воздуха в самолетах. Воздух, поступающий из компрессора двигателя, охлаждается в теплообменнике, а затем расширяется через турбину.Мощность турбины используется для привода вентилятора, который обеспечивает охлаждающий воздух для теплообменника. Воздух при T ₄ выбрасывается в кабину для обеспечения необходимого охлаждения.

ССЫЛКИ

Справочник ASHRAE , (1992) Том по системам и оборудованию HVAC, Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Атланта, Джорджия.

Справочник ASHRAE (1990), Основы Тома, Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.Атланта, Джорджия

Справочник ASHRAE (1990) Объем холодоснабжения, Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Атланта, Джорджия.

Истоп, Т. Д. и МакКонки, А. (1993) Прикладная термодинамика , Longman Scientific and Technical, Harlow.

Ходжетт (1982) Семинар в Берлине, 14-16 апреля, Шведский совет по строительным исследованиям, ISSN: 91-54039294.

Look, D. L. и Sauer, H. I. (1988) Engineering Thermodynamics , Van Nostrand Reinhoid (International), Wokingham.

Роджерс, Г. Ф. К. и Мэйхью, Ю. Р. (1992) Термодинамическая работа и теплопередача , Longman Scientific and Technical, Harlow.

Зауэр, Х. Дж. И Куэн, Т. Х. (1993) Теплопередача с альтернативными хладагентами, ASME , HTD-Vol 243, Нью-Йорк.

термодинамика — Повышает ли эффективность тепловой двигатель внутри холодильника?

Поздравляем! Вы открыли мысленный эксперимент, лежащий в основе многих аргументов классической термодинамики.

Итак, если тепловой двигатель или холодильник слишком эффективны, система спонтанно описывает поток тепла от холодного резервуара к горячему; это считается экспериментально невозможным: таких спонтанных течений еще никто не видел.

Каков максимальный КПД? Это обеспечивается полностью реверсивным двигателем / холодильником, который может работать в обоих направлениях с одинаковой теплопередачей и работой. Причина, по которой он максимальна, заключается в том, что он может поместиться в любой из этих слотов: если бы у вас был более эффективный двигатель, вы могли бы использовать его как холодильник для самопроизвольного перехода от холодного к горячему; если бы у вас был более эффективный холодильник, вы могли бы использовать его как двигатель, чтобы сделать то же самое.

А вот и часть, которую наши учебники несколько замалчивают: эти идеи изначально были доступны Сади Карно, но с некоторыми другими идеями они только указывают, что передача тепла для такого реверсивного двигателя должна как-то зависеть от температуры: они не говорят как именно. И они не могут, потому что до этого момента температура неоднозначна: она измеряется, скажем, расширением и сжатием какой-то сложной жидкости, но не имеет четкого микроскопического описания. Оказалось, что нам нужно было прийти Томсону и изобрести шкалу абсолютных температур, прежде чем мы сможем добиться дальнейшего прогресса.

Принимая последующие научные исследования как должное, мы можем, например, построить реверсивный холодильник из поршня идеального газа: такой газ также при постоянном давлении является термометром абсолютной температуры. Мы можем определить, что с точки зрения возникающего здесь «цикла Карно» изотермического расширения / сжатия, чередующегося с адиабатическим расширением / сжатием, передаваемый тепло должен подчиняться $ Q_ \ text {hot} / Q_ \ text {cold} = T_ \ text {hot} / T_ \ text {cold} $ по этой абсолютной температуре. Это дает конкретную основу для прямого разговора об этой эффективности, но это также было дверью к Клаузиусу, который подумал, что в этом соотношении должно быть что-то важное. $ Q_ \ text {hot} / T_ \ text {hot} = Q_ \ text { cold} / T_ \ text {cold} $ и определить изменения энтропии как $ \ delta S = \ delta Q / T.$

Лекция 42

Лекция 42 Сводка

• Первый закон термодинамики
• Термодинамические процессы
• Тепловые двигатели

Walker4e
Тест по чтению Предположим, у вас есть идеальный тепловой двигатель, который может работать в одном из двух различных режимов.
В режиме 1 T _h = 400 K и T _c = 200 K.
В режиме 2 T _h = 600 K и T _c = 400 K.
Эффективность режима 2 равна _______ эффективности режима 1.
A. больше
Б. менее
C. То же, что и ответ

gc6 15.q10mod
Как установить рабочие температуры, чтобы повысить эффективность теплового двигателя?
A. Сделайте T _L как можно более теплым.
B. Сделайте Δ T как можно большим.
C. Сделайте Δ T как можно меньше.
D. Сделайте T _H как можно более холодным.
Ответ

кВт4
Тепловой двигатель потребляет 1000 Дж энергии при 1000 К и выделяет 700 Дж при 400 К. Каков фактический КПД этого теплового двигателя?
А. 30%
Б. 40%
С. 60%
Д. 70%
Ответ

кВт4
Каков теоретический максимальный КПД этой тепловой машины?
А.30%
Б. 40%
С. 60%
Д. 70%
Ответ

клм
Как установить рабочие температуры, чтобы добиться максимальной производительности холодильника?
A. Сделайте T _L как можно более теплым.
B. Сделайте Δ T как можно большим.
C. Сделайте Δ T как можно меньше.
D. Сделайте T _H как можно более холодным.
Ответ

кВт4
Может ли коэффициент полезного действия холодильника быть больше единицы?
А. Есть
Б. Нет

Ответ

SJ6 22,28
Идеальный холодильник работает при температуре от 0 ° C до 25 ° C. Он удаляет 8000 кДж / ч из холодного региона. Какая минимальная мощность требуется?
A. 204 W
Б. 320 Вт
C. 400 Вт
D. 733 W
Ответ

SJ6 22,28
Идеальный холодильник работает при температуре от 0 ° C до 25 ° C. Он удаляет 8000 кДж / ч из холодного региона. Какова скорость его истощения энергия?
А.0,320 кВт
Б. 2,22 кВт
C. 2,43 кВт
D. 8,74 кВт
Ответ

B. менее

Максимальный КПД составляет 1 — T _c / T _h . Для режима 1 это составляет 1 — (200 К) / (400 К) = 50%. Для режима 2 это 1 — (400 К) / (600 К) = 33%.

B. Сделайте Δ T как можно большим.

A. 30%

С.60%

C. Сделайте Δ T как можно меньше.

A. Да
Второй закон термодинамики утверждает только, что работа должна быть больше нуля, но это означает коэффициент полезного действия должен быть меньше бесконечности, а не единицы. Хорошие значения COP для реальных холодильников могут составлять 3 и более.

А. 204 Вт

C. 2,43 кВт

Холодильники — гипертекст по физике

Обсуждение

введение

Холодильник представляет собой корпус любого типа (например, ящик, шкаф или комнату), внутренняя температура которого поддерживается существенно ниже, чем температура окружающей среды.

Термин «холодильник» был придуман инженером из Мэриленда Томасом Муром в 1800 году. Устройство Мура теперь будет называться «ледяной ящик» — кедровая ванна, утепленная кроличьим мехом, наполненная льдом, окружающая контейнер из листового металла. Мур спроектировал его как средство для транспортировки масла из сельского Мэриленда в Вашингтон, округ Колумбия. Его принцип действия — скрытая теплота плавления, связанная с таянием льда.

Термин «кондиционер» был придуман Стюартом Крамером в 1905 году для описания его системы регулирования температуры и влажности внутри текстильной фабрики на юге (регулирование влажности считалось более важным, чем регулирование температуры).Уиллис Кэрриер также разработал системы климат-контроля для промышленности.

Одно из первых применений кондиционирования воздуха для личного комфорта было в 1902 году, когда новое здание Нью-Йоркской фондовой биржи было оборудовано системой центрального охлаждения и отопления. Альфред Вольф, инженер из Хобокена, штат Нью-Джерси, которого считают первопроходцем в стремлении охладить рабочую среду, помог разработать новую систему, передав эту перспективную технологию с текстильных фабрик в коммерческие здания.

В 1906 году Стюарт Крамер впервые использовал термин «кондиционирование воздуха», когда исследовал способы добавления влаги в воздух на своей южной текстильной фабрике. Он сочетал влажность с вентиляцией, чтобы фактически «кондиционировать» и изменять воздух на фабриках, контролируя влажность, столь необходимую на текстильных предприятиях.

Первым пионером, который много сделал для продвижения «контролируемого воздуха», был Уиллис Кэрриер, инженер-механик, работавший в Buffalo Forge Company в Буффало, штат Нью-Йорк. Последующие дочерние компании, носящие его имя, помогли преодолеть зависимость температуры и влажности, соединив теорию с практичностью.Начиная с 1902 года, он разработал распылительную систему контроля температуры и влажности. Его индукционная система для многокомнатных офисных зданий, отелей, квартир и больниц была всего лишь еще одним из его изобретений, связанных с воздухом. Многие профессионалы отрасли и историки считают его «отцом кондиционирования воздуха».

Существует несколько основных методов охлаждения:

1. ящик для льда (или ящик для сухого льда)
2. системы холодного воздуха
3. парокомпрессия: современный стандартный метод охлаждения, используемый в домашних холодильниках, домашних кондиционерах и тепловых насосах (идея Кельвина, охлаждение окружающей среды зимой, хранение «холода» в земле для использования летом)
4. паропоглощение: холодильник Electrolux без движущихся частей
5. термоэлектрический

холодное охлаждение

Врач Др. Джон Горри, Апалачикола, Флорида, 1849. Быстро расширяющиеся газы охлаждаются. Предназначен для охлаждения больничных палат. Горячий воздух считался «плохим», считался источником тропических болезней, отсюда и название «малярия». Умер до того, как стали производиться коммерческие модели. Дизайн улучшен Уильямом Сименсом из Германии. Доктор Горри, возможно, также изобрел лоток для кубиков льда в его нынешнем виде.

Расширяя судно… снизу вверх, удаление глыбы… упрощается….

Для дальнейшего облегчения удаления льда с судов [они] сделаны немного меньше внизу, чем вверху….

Принципиальная схема

индикаторная диаграмма

парокомпрессионное охлаждение

В 1834 году американский изобретатель Джейкоб Перкинс получил первый патент на парокомпрессионную холодильную систему, в которой использовался эфир в цикле сжатия пара.

• Расширение Джоуля-Томсона (Кельвина)
• Низкое давление (1. 5 атм) низкая температура (от -10 до +15 ° C) внутри
• Высокое давление (7,5 атм) Высокая температура (от +15 до +40 ° C) на улице

Следите за этим обсуждением с помощью файла steam-compress.pdf.

Примечание: жидкости не идеальные газы, жидкости почти несжимаемы.

1. компрессор
   Холодный пар из испарителя сжимается, повышая его температуру и точку кипения
   адиабатическое сжатие
   T, b.p. ~ P
   работы проделаны на газ
2. конденсатор
   горячий пар от компрессора конденсируется за пределами холодильной камеры, выделяя скрытое тепло
   изотермическая, изобарная конденсация (горизонтальная линия на фотоэлектрической диаграмме)
   высокая температура
   T (горячая)
   скрытая теплота парообразования Q (горячая)
3. расширительный клапан ( дроссельный клапан )
   сбрасывается давление горячей жидкости из конденсатора, снижается ее температура и точка кипения
   адиабатическое изохорическое расширение (вертикальная линия на фотоэлектрической диаграмме)
   T, b. п. ~ P
   работы не выполняются W = 0
4. испаритель
   холодная жидкость из расширительного клапана кипит внутри холодильной камеры, поглощая скрытое тепло
   изотермическое, изобарное кипение (горизонтальная линия на фотоэлектрической диаграмме)
   низкая температура
   Т (холод)
   скрытая теплота парообразования Q (холод )

индикаторная диаграмма

пароабсорбционное охлаждение

Оливер Эванс, США, 1805 г., предложил, но не построил, испаренную серную кислоту, абсорбированную водой.

Первая абсорбционная машина была разработана Эдмоном Карре в 1850 году с использованием воды и серной кислоты. Его брат Фердинанд Карре разработал первую холодильную машину с аммиаком и водой в 1859 году. Фердинанд Карре, Франция, абсорбционный холодильник с аммиаком, 1859. Добился коммерческого успеха в Конфедеративных Штатах во время Гражданской войны в США, поскольку лед Союза не транспортировался на юг. .

Пароабсорбционные холодильники

могут работать от любого тепла. Источник: природный газ, пропан, керосин, бутан?

Схема

— паро-абсорбционный холодильник.pdf

1. генератор
   водный раствор аммиака, нагретый для образования пузырьков газообразного аммиака
2. сепаратор
   пузырьки газообразного аммиака из раствора
3. конденсатор
   газообразный аммиак конденсируется
4. испаритель
   жидкий аммиак испаряется
5. абсорбер
   газообразный аммиак, абсорбированный водой

индикаторная диаграмма

производительность

не КПД, а КПД

COP реальный =	Q C
	Q H — Q C

_{9018 идеальный 9022 9022 T C}

T H — T C

хладагентов

Эти записи — катастрофа.

Первый настоящий холодильник (в отличие от холодильника) был построен Джейкобом Перкинсом в 1834 году. Он использовал эфир в цикле сжатия пара. Первый паропоглощающий холодильник был разработан Эдмоном Карре в 1850 году с использованием воды и серной кислоты. Его брат Фердинанд Карре в 1859 году продемонстрировал холодильный агрегат с аммиаком и водой. С 1834 года в качестве хладагентов использовалось более 50 химических веществ, в том числе…

• аминов
• хлоридов
  • этилхлорид
  • метилхлорид / метиленхлорид
• эфиров
  • азотистый эфир
  • серный эфир / серный (этиловый) эфир
• галоидоуглеродов
  Текущие стандартные хладагенты с 1940-х годов.См. Комментарии ниже.
  • хлорфторуглероды (ХФУ)
  • гидрохлорфторуглероды (ГХФУ)
• углеводородов
  В Европе, особенно в Германии, простые углеводородные соединения в небольших количествах используются в бытовых холодильниках. Из-за их воспламеняемости и взрывоопасности они не подходят для применений, требующих большей охлаждающей способности.
• соединений серы
  • диоксид серы
    Диоксид серы — это тяжелый, бесцветный, ядовитый газ с резким раздражающим запахом, похожим на запах только что зажатой спички.
  • серная кислота
• Разное
  • аммиак
    До 1930-х и 1940-х годов аммиак был основной рабочей жидкостью для парокомпрессионного охлаждения. В основном отказался от домашнего использования из-за его токсичности, но все еще широко используется в промышленности. Также используется в пароабсорбционных холодильниках.
  • диоксид углерода
    Используется под более высоким давлением, чем другие жидкости.

История появления хладагентов

Источник: Радермахер и Хванг, Мэрилендский университет

год	хладагент	химическая формула
1830-е	каучуцин (е)	индийский дистиллят каучука
1830-е	этиловый эфир	CH 3 CH 2 -O-CH 2 -CH 3
1840-е	метиловый эфир (R-E170)	CH 3 -O-CH 3
1850	серная кислота	H 2 SO 4 / H 2 O
1856	спирт этиловый	CH 3 -CH 2 -OH
1859	гидроксид аммония	NH 3 / H 2 O
1866	цимоген (химоген)	нефтяной дистиллят
1866	риголен	нефтяной дистиллят
1866	диоксид углерода	CO 2
1860-е	аммиак (R-717)	NH 3
1860-е	метиламин (R-630)	CH 3 -NH 2
1860-е	этиламин (R-631)	CH 3 -CH 2 -NH 2
1870	метилформиат (R-611)	HCOOCH 3
1875	диоксид серы (R-764)	СО 2
1878	метилхлорид (R-40)	CH 3 Класс
1870-е годы	этилхлорид (R-160)	CH 3 -CH 2 Класс
1891	серная кислота, смешанная с углеводородами
1900-е годы	этилбромид (R-160B1)	CH 3 -CH 2 Br
1912	тетрахлорметан	CCl 4
1912	водяной пар (Р-718)	H 2 O
1916	Эндрюс жидкость	неизвестно
1920-е годы	изобутан (R-600a)	(Канал 3 ) 2 Канал 3
1920-е годы	пропан (R-290)	канал 3 -канал 2 -канал 3
1922	дихлорэтен (R-1130)	CHCl = CHCl
1923	бензин	нефтяной дистиллят
1925	трихлорэтилен (R-1120)	CHCl = CCl 2
1926	хлористый метилен (Р-30)	CH 2 Класс 2
1930	дихлордифторметан (R-12)	CCl 2 F 2
1940-е	хлорфторуглеродов	C x F y Cl z

Первые механические холодильники должны были быть подключены к канализационной системе для регулярной утилизации хладагента. В 1930-х и 1940-х годах были разработаны галоидоуглеродные хладагенты (широко известные под такими торговыми названиями, как «Фреон», «Генетрон», «Изотрон» и т. Д.), Что дало отрасли мощный толчок на рынок бытовой техники из-за их пригодности для использования. с моторами малой мощности.

Самыми важными членами группы были

• трихлормонофторметан (R-11)
• дихлордифторметан (R-12)
• хлордифторметан (R-22)
• дихлортетрафторэтан (R-114)
• трихлортрифторэтан (R-113)

пауза

• соответственно изменчивый
• низкие точки кипения
• низкое поверхностное натяжение
• низкая вязкость
• безреактивный (стабильный)
• нетоксичен (пары могут вызывать раздражение)
• некоррозионный
• не канцерогенный
• негорючий

Стабильная? Да.Слишком стабильно! Остается и накапливается в атмосфере. Сдвигает равновесие между O ₂ и O ₃ в стратосфере. глобальное потепление. Производство хлорфторуглеродов (ХФУ) в развитых странах прекратилось в 1995 году.

Производство R-12 было остановлено Законом о чистом воздухе 1 ​​января 1996 года. Сегодня оставшиеся запасы представляют собой продукт, который был рекуперирован и возвращен обратно до химически чистого состояния в соответствии со стандартом ARI-700. Стандарт ARI — это в основном новая спецификация.Лица, утверждающие, что поставки первичного продукта все еще доступны, вероятно, нереальны, так как большая часть запасов была исчерпана в первый год. Публичный закон Министерства обороны США запрещает покупку R-12, за исключением существующих систем, когда техническая часть считает, что модернизация запрещена. Для приобретения этого продукта требуется одобрение высшего руководства или руководства.

Торговые наименования CFC

торговое наименование	корпорация		торговое наименование	корпорация
Арктон	Imperial Chemicals		Галон	ASP Международный
Дайфлон	Daikin Industries		Isceon	Рона-Пуленк
Эскимон	????		Изотрон	Пенсильванская соль
Форан	Эльф Атохим		Jeffcool	Jefferson Chemical
Фреон	Du Pont		Кальтрон	Бенкизер
Фриген	Hoechst		Хладон	????
Генетрон	Сигнал союзников		Ucon	Юнион Карбид

Свойства фреона 12
(25 ° C, 1 атм, если не указано иное)

недвижимость	значение
родовое наименование	Р-12
химическое наименование	дихлордифторметан
химическая формула	CF 2 C 2
молекулярная масса	120. 913	u
цвет	нет
запах	эфироподобный
воспламеняемость	без
предел воздействия на рабочем месте	1000	п.п.
точка кипения	−29,75	° С
точка плавления	−158	° С
критическая температура	111.97	° С
критическое давление	4136	кПа
Давление насыщенного пара	652	кПа
плотность, жидкость	1311	кг / м 3
плотность, пар	36,83	кг / м 3
удельная теплоемкость, жидкость	971	Дж / кг · K
удельная теплоемкость, пар	617	Дж / кг · K
скрытая теплота парообразования	139. 3	кДж / кг
теплопроводность, жидкость	0,0743	Вт / м K
теплопроводность, пар	0,00958	Вт / м K
вязкость (+15 ° C)	0,20	мПа · с

Физические свойства некоторых важных хладагентов

Источник: Уильям Гумпрехт, Государственный университет Кеннесо

недвижимость	аммиак	диоксид углерода	диоксид серы	фреон 12
формула	NH 3	CO 2	СО 2	CF 2 Класс 2
молекулярная масса	17	44	64	121
нормальная температура кипения (° C)	−34	−78	−10	−30
скрытая теплота (кДж / моль)	24	25	25	22
легковоспламеняющиеся	да	нет	нет	нет
давление при 0 ° C (атм)	4	35	2	3
давление при 50 ° C (атм)	20	> 60	9	12

.