Работа холодильников, будь они простыми моделями или навороченными, основана на одном базовом принципе. Зная его и устройство холодильника, несложно обеспечить хранителю продуктов оптимальные условия эксплуатации, что продлит срок его службы. Эти знания также пригодятся, когда потребуется устранить мелкие, а в ряде случаев и крупные неисправности своими силами.
Холодильник ATLANT XM-4008-022.
Любой современный холодильный агрегат состоит из следующих частей:
Схема холодильника ATLANT МХМ 1709-00.
Устройство двухкамерного холодильника Атлант.
Принцип работы холодильника основан на том, что хладагент, попадая в испаритель, резко расширяется, переходя в газообразное состояние. Поэтому его температура падает, и он становится холоднее воздуха в камере. В результате температура в ней понижается, а фреон становится теплей.
В отличие от современных холодильников, у которых испаритель изготовлен в виде отдельно расположенных трубок из алюминия или пластин, в старых моделях для этой цели использованы стенки камеры.
Поэтому в процессе размораживания нельзя применять острые предметы для скалывания льда, так как при повреждении стенки произойдёт утечка хладагента. Для восстановления работоспособности агрегата потребуется дорогостоящее заполнение системы циркуляции хладагентом.
Затем газообразный фреон, пройдя через фильтр-осушитель, сжимается компрессором и попадает в охладитель. Остывая, он становится жидким и через капиллярную трубку опять подаётся в испаритель. Повторение циклов происходит до достижения заданной температуры.
Капиллярная трубка — это важная деталь в любом холодильнике. Она выполняет главную задачу – передачу хладагента (фреона) в испаритель холодильного агрегата. Капиллярная трубка – это, такая труба, которая создает разницу в давлении между испарителем и конденсатором. При помощи капилляра происходит подача в испаритель нужного количества фреона.
Его по праву называют сердцем холодильного агрегата. Его задачей является создание разницы давления между нагнетательной и приёмной трубками для обеспечения надёжной циркуляции хладагента. Поэтому от того, как работает компрессор — зависит функциональность всего агрегата. Для бытовых рефрижераторов применяют герметично закрытые корпусы, в которые помещены компрессор и электромотор. Для смазки подвижных частей используется специальное масло.
Два компрессора двухкамерного холодильника Атлант.
Защита электродвигателя осуществляется с помощью пускозащитного реле, которое подключает пусковую обмотку во время запуска и отключает мотор при перегреве. Для защиты компрессора от попадания влаги служит фильтр-осушитель. Инверторный компрессор в холодильнике, который установлен на современных моделях, позволяет значительно продлить срок службы агрегата.
Кроме этого, использование инвертора позволяет снизить уровень шума.
При желании можно подсчитать эффективность работы компрессора. Для этого нужно засечь время работы Т1 и время отдыха Т2. Затем Т1/(Т1 + Т2) = эффективность. При значениях менее 0,2 требуется корректировка заданной температуры в камере в сторону понижения. Если выше 0,6 — неисправен уплотнитель двери или она перекошена.
Магнитная лента на холодильнике и её замена.
Несмотря на объединяющий их принцип работы — различия всё-таки есть. В большинстве однокамерных холодильников испаритель размещён в морозильном отсеке. В перегородке между ним и остальным объёмом камеры сделаны окна со шторками, которыми регулируется приток холодного воздуха. Надёжно, эффективно и проще некуда!
Двухкамерный холодильник, на котором есть только один компрессор, имеет по испарителю в каждой камере. Поначалу хладагент поступает в испаритель морозилки. После понижения в ней температуры фреон переходит в испаритель холодильной камеры. Когда температура в ней достигает заданного терморегулятором значения, отключается компрессор.
С недавних пор стали популярны модели с двумя компрессорами, каждый из которых предназначен для работы с одной камерой. Это позволяет устанавливать в каждой камере свою температуру. На первый взгляд кажется, что холодильный агрегат с одним компрессором экономичней. Однако это не совсем так, поскольку при необходимости у двухмоторных моделей возможно отключение одной камеры без ущерба для работы другой, что недопустимо у холодильников с одним компрессором.
Некоторые производители вместо второго компрессора применили клапана, управляемые электромагнитными катушками. Они устанавливаются на трубках, через которые фреон поступает в испарители. Это позволяет раздельно устанавливать температуру в камерах и отключать любую их них.
Электрическая схема холодильника Атлант 1709-02, 1700-02.
А1 – блок индикации В4-01-4,8 блок индикации М4-01-4,8, В1 – терморегулятор К-59 L2174, терморегулятор ТАМ 133-1М, EL –лампа освещения холодильной камеры, S1 – выключатель ВМ-4,8 , S2-выключатель, B2- терморегулятор К-56 L1954, терморегулятор Там145-2м-29-2,0-4,8-9-А, R1-нагреватель замораживания HX -01, RH1-тепловое реле компрессора, RA1-пусковое реле компрессора, CO1 – электродвигатель компрессора
Зная, как работает холодильник, нетрудно догадаться, что ставить его около отопительных приборов нельзя, так как нарушится работа конденсатора. Простейшая логика подсказывает, что холодильник на морозе будет работать лучше. Однако это неверно, так как придётся столкнуться с несколькими проблемами:
В этих агрегатах, работающих на принципе испарения хладагента, которым является аммиак, нет компрессора. Циркуляция поддерживается за счёт растворения его в воде, производимого в абсорбере. После чего аммиачный раствор направляется в десорбер, а затем в дефлегматор, где происходит разделение раствора на составляющие.
После прохода конденсатора аммиак переходит в жидкое состояние и через абсорбер возвращается в испаритель. Если сказать понятными словами абсорбер — это ёмкость для создания и хранения раствора, десорбер — испаритель, дефлегматор — охладитель. Для улучшения рабочих характеристик в раствор добавляется водород или иной инертный газ.
В быту холодильники этого вида встречаются крайне редко, так как недолговечны по сравнению с компрессионными моделями, а аммиак ядовит.
В дословном переводе название системы означает: “без инея”. Это достигается с помощью встроенного вентилятора, который передаёт холод от единственного испарителя, размещённого в морозилке. Сначала холодный воздух распространяется внутри морозильной камеры, а затем через отверстия переходит в холодильный отсек.
За счёт циркуляции воздуха достигается равномерное распределение температуры в камерах. Для удаления наледи используется электронагреватель, находящийся под испарителем, который включается по сигналу таймера несколько раз в сутки. Образующаяся вода выводится наружу. В остальном устройство и принцип работы те же, что у обычных моделей.
Этой функцией обладает, например, холодильник Атлант и многие другие двухкамерные модели. Чтобы обеспечить быстрое замораживание продуктов, в этом режиме компрессор холодильника работает непрерывно, пока не будет нажата кнопка отключения функции. В моделях с электронным управлением отключение производится автоматически. Не рекомендуется пользоваться этим режимом более 3 суток.
Ремонт холодильника своими руками имеет под собой прежде всего экономическое обоснование. Библия очень любит объяснять все притчами, а в научных кругах ходит следующий исторический анекдот:
Старший Капица, Петр Леонидович, еще в начале своей научной деятельности, в 20-е годы прошлого века, проходил стажировку в США. В городе, где он стажировался, на заводе какой-то фирмы монтировали тогда одну из первых в то время автоматических линий. Собрали, включили – а ее клинит. Вызвали специалистов изготовителя, мучались они, мучались, а ее клинит и клинит. До того дело дошло, что владельцы дали в местной газете объявление: $10 000 любому, кто запустит. Сумма по тем временам, до Великой Депрессии, отчаянно огромная.
Пошел Петр Леонидович по объявлению. Попросил несколько раз включить-выключить, присматривался внимательно. Потом сильно пнул куда-то там ногой: «Включайте!» Включили – работает! Выключили, включили – работает!! Загрузили сырье, включили – продукция идет!!! Взяли образцы, проверили – ТУ соответствует.
Глава фирмы тогда: «Мистер Капица, слово американского бизнесмена дороже его жизни. Вот ваш чек. Но скажите по-правде, 10 000 баксов за пинок ногой – не многовато ли?» – «Пинок ногой стоит 1 доллар.» – «А остальное за что??!» – «За то, что знал, куда и как пнуть».
Примечание: на все полученные шальные деньги П. Л. Капица закупил научное оборудование для АН СССР.
С бытовыми холодильниками история несколько подобная. Напр., среди определенной категории мастеров-индивидуалов холодильники «Индезит» с капельной саморазморозкой (т. наз. «плачущие», см. далее) известны как «сладкие». Ремонт холодильника Индезит такого типа в 6 случаях из 10 (!) сводится к замене некоего модуля на глазах у хозяина (хозяйки). Размер оплаты назначается «по психологии», насколько, на взгляд мастерового, данный клиент богат и разводим. Еще и сверху дают на радостях.
Далее тот же «мастак» производит со снятой запчастью некоторые простые манипуляции отверткой прямо на колене, в своей машине, и едет на следующий вызов, где починенная часть ставится взамен негодной. Затем история повторяется и повторяется. Модуль стоимостью ок. 250 руб. так и ходит по кругу, принося каждый раз более 1000 руб. Предъявления претензий по закону или неформальным образом этот специалист не боится: после экспресс-ремонта на ходу снятый узел становится работоспособным и вполне надежным. Пяток таких вызовов в день – и зачем куда-то там баллотироваться, нервы трепать и бояться потом, что где-то на чем-то попадешься?
Материал данной статьи предназначен в первую очередь для начинающих любителей помастерить:
В тексте далее будут упоминаться бренды (торговые марки) холодильников, но это не значит, что они ломаются чаще других. Те же Индезиты совсем не плохие холодильники. Но судить о характерных неисправностях можно только по их статистике, а она, понятное дело, тем достовернее, чем больше изделий данного типа находится в эксплуатации. Напр., есть такие швейцарско-китайские чудеса – Liberton. В них, как говорится, поломка на поломке сидит и поломкой погоняет. Но ввиду своей прочнейшей, в определенном специфическом смысле, репутации, Либертонов продается и покупается мало. Если брать только по количеству поломок, то сей бренд, глядишь, и в неубиваемые выйдет.
Во-вторых, для примеров типичных поломок нужно брать изделия типичного для данного клона марок устройства, которые могут быть и надежнее собратьев. В целом, конструкция бытовых холодильников давно устоялась и при правильной эксплуатации до мелкого ремонта дело доходит не чаще, чем раз в 5 лет, а общий срок их службы превышает 20 лет. В распоряжении автора имеется армянский Арагац выпуска 1964 г (!), используется как резервный и в качестве испытательного стенда. Обшарпан – на свалку краше кладут, но морозит исправно. Даже уплотнения двери (простые резиновые, немагнитные) до сих пор родные.
В любом бытовом холодильнике можно выделить следующие конструктивные системы (контуры):
По способам охлаждения содержимого бытовые холодильники делятся на 3 типа:
В первых 2-х используется сжижаемый в нормальных условиях теплоноситель – хладоагент или хладагент. Последние – чисто электрические, без трубопроводов, клапанов и т.п. В быту используются холодильники всех 3-х типов, но наиболее распространены испарительные компрессионные. Они же отличаются наибольшим разнообразием конструкций.
Примечание: «в нормальных условиях» значит, что данное вещество способно переходить из жидкой в газообразную фазу и обратно при температуре комнатной и несколько выше только под воздействием давления. У «настоящих» газов (кислород, азот, водород и др.) т. наз. тройная точка лежит на температуре много ниже комнатной и превратить их в жидкость без охлаждения до температуры ниже нее, только давлением, невозможно.
Принцип действия компрессионного испарительного холодильника показан слева на рис. Хладагент под давлением впрыскивается в змеевик-испаритель через узкое сопло – фильеру. От бытовых холодильников требуется относительно невысокая производительность по холоду, поэтому в них применяются непрофилированные фильеры в виде отрезка капиллярной трубки с внутренним диаметром ок. 0,8 мм. В испарителе хладагент резко расширяется, мгновенно вскипает и испаряется, поглощая количество тепла, равное его теплоте парообразования. Испаритель помещен в термоизолированную холодильную камеру; температура в ней падает и продукты охлаждаются.
Чтобы давление в испарителе не повысилось и хладагент не перестал испаряться, его пары непрерывно откачивает компрессор. Их температура при этом повышается. Для охлаждения пар хладагента поступает в другой змеевик (радиатор) – конденсатор. Посредством него теплота конденсации, в точности равная теплоте парообразования, плюс теплота, соответствующая мощности, потребляемой компрессором от электросети, и совсем малость, равная теплопотерям в системе, выделяется в окружающую среду. Хладагент при этом остывает, сжижается под давлением, создаваемым компрессором, и через капилляр поступает снова в испаритель, холодильный цикл повторяется. Капилляр, испаритель, компрессор, конденсатор и соединяющие их трубопроводы составляют холодильный контур.
Главные достоинства компрессионных холодильников – экономичность и возможность использования химически нейтральных и безвредных хладагентов, а также довольно быстрая заморозка. Энергия со стороны потребляется только на перекачку хладагента, тепловой КПД холодильного контура близок к 100% Скорость заморозки определяется теплотой парообразования хладагента и скоростью его циркуляции в контуре; то и другое поддается увеличению чисто конструктивными и производственно-технологическими способами.
Основной недостаток компрессионных холодильников – наличие в конструкции движущихся частей, разъемных соединений и механических связей холодильного контура с внешней средой (вал мотора компрессора и др.), требующих применения уплотнений. Однако более чем за столетие технического развития конструкция компрессионных холодильников доведена до высокой надежности; это живой пример того, как сложнейшие в принципе проблемы решаются путем множества отдельных усовершенствований.
В настоящее время вершиной эволюции компрессионной системы являются холодильники типа No Frost (без инея), не требующие останова на разморозку и не образующие (в исправном состоянии) внутри холодильной камеры ледяной шубы. Холодильники No Frost сложны по устройству (см. схему справа на рис.), но, как ни странно на первый взгляд, именно они лучше всего поддаются ремонту своими руками в домашних условиях. Как работает холодильник No Frost, см. след. видео, а мы вернемся к ним детальнее, когда дело дойдет до ремонта.
Существенный с точки зрения пользователя недостаток компрессионных холодильников – их нельзя очень долго держать выключенными в заправленном состоянии. В «протепленном» холодильнике давление в контуре возрастает в несколько раз, ускоряется уставание металла и резко растет вероятность возникновения микротрещин, через которые хладагент вытечет вон.
Об этой особенности часто не знают и продавцы с мастерами: товара на годы вперед сейчас никто не закупает и холодильники продаются много скорее, чем истечет допустимый срок их хранения в заправленном виде. Но, если вы бросите компрессионный холодильник на зиму в нежилом помещении, то от скачка давления при включении трубки могут полопаться, и – дорогой ремонт с перезаправкой. Которая по всем правилам (см. далее) удовольствие тоже не из дешевых.
Дыры в озоновом слое были обнаружены в конце 60-х. В обширный перечень веществ, способных их вызвать, попали и фреоны. Это было замечено руководителями всемирного монстра под названием DuPont, крупнейшего химического концерна. Компания Дюпон тут же, трубя вовсю, взялась финансировать исследования по влиянию фреонов на озон. Выборочно, гранты выделялись специалистам, фанатически стремящимся доказать губительное действие фреонов в ущерб научной объективности.
Одновременно и еще щедрее, но очень тихо, финансировались собственные исследования по поиску заменителей фреонов; в сегменте хладагентов DuPont давно и чувствительно жали конкуренты. В итоге DuPont стал монопольным владельцем всех патентов на альтернативные хладагенты и «снял бабла немеряно» на волне антифреоновой истерии: к 80-м DuPont «пробил» Монреальские конвенции, по которым использование фреонов было ограничено, а некоторые страны сгоряча вообще их запретили. Да и сейчас еще стрижет неплохие барыши на пене от нее.
Тем временем к началу нулевых группами независимых исследователей в Японии, США, а затем и в России было доказано, что:
В общем, не бойтесь фреона и холодильников на фреоне. В целом фреоны экологичнее и безопаснее своих заменителей.
Хладагент абсорционного холодильника – легкокипящее вещество, хорошо растворимое в достаточно высококипящей жидкости – абсорбере. Абсорбером называется и сосуд в холодильном контуре, в котором содержится расходный запас концентрированного раствора хладагента, см. рис.
Термонасос (просто вертикальная медная трубка, подогреваемая электроспиралью, не путать с тепловым насосом!) гонит раствор в парогенератор, также подогреваемый электричеством. Избыток слабого раствора из парогенератора стекает обратно в абсорбер по другой трубке, это т. наз. малый контур.
Смесь паров хладагента и абсорбера поступает в дефлегматор – радиатор с внутренним лабиринтом. Здесь абсорбер конденсируется и стекает обратно в парогенератор, а пары хладагента идут к конденсатор, роль которого идентична таковой в компрессионном холодильнике. Затем жидкий хладагент течет самотоком в испаритель, где и холодит точно так же. Пары поглотившего тепло хладагента вместо компрессора с насосом высасывает абсорбер, жадно их поглощающий.
Достоинство абсорбционных холодильников – полное отсутствие движущихся частей и разъемных соединений с уплотнениями, вследствие чего срок их службы в принципе неограничен. Другое следствие – невысокая стоимость; оба контура это просто трубопроводы между резервуарами безо всякой сложной механики. Однако, т.к. в холодильный контур ответвляется только часть общего потока, то на единицу производимого холода абсорбционный холодильник потребляет в 1,2-3 раза больше электричества, чем компрессионный.
Примечание: абсорционные холодильные системы превосходят по экономике компрессионные при относительно небольшом охлаждении больших объемов, напр. овощехранилищ или в качестве кондиционеров больших зданий.
Другой недостаток – у подходящих к данной системе по теплотехнике хладагентов малая теплоемкость, теплота парообразования и не очень низкие температуры кипения при атмосферном давлении. Поэтому абсорбционные холодильники морозят плохо и медленно. Стандартная температура в морозилке абсорбционного холодильника –6 Цельсия, т.е. мороженое там растает. В отечественных Кристалл-9 и 12-18 температуру морозилки довели до –18, но морозят они все равно долго.
Важный момент также безопасность. Обычный хладагент в абсорционной системе – аммиак; растворитель – вода. Т.е., в контурах циркулирует нашатырный спирт крепче того, что в аптечном пузырьке. Что будет, если в квартиру вытечет несколько литров такой амброзии, пояснять не надо.
Несколько фирм (Exmork, Samsung и др.) выпускают абсорционные холодильники на хладагенте пропане или изобутане и с органическим абсорбером, но редька пропановая оказывается горше хрена аммиачного. Добавить отдушку в горючий газ – хладагент по техническим причинам невозможно, и холодильник становится взрывоопасным. Если запах аммиака чувствуется в малейших концентрациях и у пользователя при аварии есть время, чтобы принять меры или просто выбежать, то утечка чистых насыщенных углеводородов в воздух никак себя не проявит, пока кто-то не щелкнет выключателем и не проскочит искра. Поэтому легального импорта абсорбционных холодильников на горючих газах в РФ и многие другие страны нет.
Тем не менее, у абсорбционных холодильников есть своя устойчивая и вполне обоснованная ниша применения: они могут неограниченно долго храниться выключенными и заправленными. Избыток паров хладагента поглощает абсорбер и давление в контурах держится в допустимых пределах. Поэтому абсорбционные холодильники чаще всего покупают на дачу или для сезонно обитаемых помещений.
Действие полупроводникового термоэлектрического холодильника основано на прямом и обратном эффекте Пельтье: при пропускании электротока через спай разнородных полупроводников в одном направлении он разогревается сверх джоулева тепла, а в обратном – охлаждается до полной его компенсации и заморозки, см. рис. Эффект Пельтье позволяет получать температуры до –40 Цельсия и ниже, но термоэлектрические холодильники еще прожорливее абсорбционных, а элементы Пельтье вследствие диффузии неосновных носителей заряда сквозь спай под действием электрического тока подвержены деградации и ресурс их ограничен.
Достоинства термоэлектрических холодильников, во-первых, очень малая чувствительность к механическим воздействиям: толчкам, ударам, тряске. Лопаться, трескаться и вытекать из них просто нечему. Во-вторых, переключив направление тока, холодильник можно превратить в нагреватель и быстро разморозить содержимое. Поэтому термоэлектрические холодильники применяются преимущественно как автомобильные и возимые для временного использования на пикниках и т.п. мероприятиях. Из бытовых термоэлектрических холодильников в РФ продается несколько видов холодильных баров, а также корпусные напольно-настольные Холодок и Чайка.
Абсорционные холодильники самостоятельному ремонту не подлежат вследствие опасности и высокой сложности такого рода работ. Термоэлектрические или не ломаются, или нужно менять батарею термоэлементов, что при покупке ее в розницу обойдется дороже ремонта в сервисном центре. Изредка в них обгорают контакты (ток через термобатарею большой при низком напряжении); с этой поломкой справится начинающий электрик-любитель. Поэтому далее мы сосредоточимся на ремонте компрессионных холодильников, тем более что в быту они абсолютно доминируют и неисправностям подвержены более прочих систем.
В компрессионный холодильный контур достаточно ввести терморегулятор, чтобы превратить его в холодильник, поддерживающий в камере относительно стабильную минусовую температуру. Поскольку самым дешевым и надежным приводом компрессора будет однофазный асинхронный электромотор с магнитным запуском, для него понадобятся пусковое и защитное, на случай аварии пусковой цепи, устройства, см. схему на рис справа. Если пусковую обмотку оставить под током на рабочем ходу, двигатель разогреется до обгорания изоляции обмоток, КЗ в электроцепи и, возможно, загорания. По такой схеме построены холодильники «старого времени» и теперешние с ручной разморозкой. Характерные их неисправности следующие:
Давать подробные пошаговые инструкции по ремонту для каждого из описанных случаев было бы делом совершенно безответственным. Фирменное руководство по поиску и устранению характерных неполадок одной конкретной модели или группы сходных моделей представляет собой толстенькую книжку, напечатанную убористым шрифтом на тонкой бумаге, а моделей в продаже сотни. Кроме того, каждый ремонтник знает, как часто случаются неисправности «невозможные» и нехарактерные. Поэтому далее мы опишем типичное устройство наиболее подверженных поломкам узлов во взаимодействии с сопряженными и способы их ремонта. А дальше смотрите: самому соображать или звать того, кто на этом собаку съел и котом закусил. И разговаривать с ним уже со знанием дела.
Как устроен устанавливаемый в подавляющем большинстве компрессионных холодильников компрессор-«котелок» показано на рис.:
Находятся отчаянные техноголовы, разбирающие его, перематывающие обмотки и т.п., но потом все равно приходится покупать новый: попадание воздуха с парами влаги и пылью внутрь компрессора недопустимо. Однако, если вы, к примеру, перебирали мотор автомобиля, то, руководствуясь этой схемой, по звуку сможете определить, стоит ли в данном конкретном случае грешить на компрессор или нужно копаться где-то еще.
С подвесом компрессора дело легче. Нужно проверить упругий ход его установочных лап вниз и вверх. На рис. справа стрелками показаны 2 лапы, но проверять нужно все 4. Их ход на амортизаторах должен быть не менее 8-10 мм. Замена изношенных амортизаторов дело недорогое и несложное, но перед съемом подвесов компрессор необходимо надежно закрепить в рабочем положении, и домашним сказать, чтобы обходили холодильник далеко и не дыша: своим весом компрессор способен надломить трубку, а это дорогой ремонт и перезаправка.
Заодно, и даже прежде, отодвинув холодильник, нужно прислушаться к шуму и определить: а точно ли это компрессор шумит? Может быть, бьется о корпус какая-то трубка? В таком случае лучше не подгибать ее, а обернуть соотв. участок войлоком или сукном и закрепить обвязку х/б или шерстяной ниткой. Поролон или синтетика и резинка не годятся, на холодной трубке они станут хрупкими, а на горячей спадутся и слипнутся. Мелочь с трубками, кстати, совсем не мелочь: если трубка протрется или устанет и треснет, ремонт обойдется дорого.
В рунете и на ютубе показано немало способов заправки холодильников хладагентом типа «гвоздь забить сложнее». Но достоверных результатов – а сколько потом этот холодильник проработал? – что-то не видно. Дело в том, что при заправке холодильника дилетантскими способами в холодильный контур неизбежно попадает воздух с парами воды и пылью, а закачка фреона штатным компрессором означает его принудительную работу на влажном ходу. Вода в системе замерзнет, по закону Мерфи, именно там, где лед способен причинить наибольший ущерб, а пылинки, по тому же закону, осядут на трущихся частях компрессора, изготавливаемых с прецизионной точностью.
Заправка/дозаправка холодильника фреоном правильно осуществляются от специальной заправочной станции, см. рис. справа, в ходе чего на отключенном холодильнике производятся следующие операции:
Самому тут можно, во-первых, проследить, чтобы марка закачиваемого хладагента (напр. R12, R13, R126 и т.п.) и его объем соответствовали указанным на корпусе компрессора. Во-вторых, проследить, чтобы давление в системе контролировалось не сразу же после закачки, а спустя некоторое время, когда контур прогреется. Иначе избыток фреона и влажный ход компрессора гарантированы.
А в-третьих, и самое главное, удостовериться, что мастер зарегистрирован как ИП или представляет легальный сервисный центр, что его контактные данные достоверны, местонахождение известно и что он дает гарантию. Полгода вполне хватит, за такое время все возможные огрехи заправки проявятся. Но, кстати, не думайте, что в эти полгода можно будет валить на него все прочие неисправности. Хорошие мастера своим трудом живут и знают не только свое дело, но и все каверзы чересчур хитроумных заказчиков. В том числе и такие, о которых вы, возможно, и представления не имеете.
Пусковое и теплозащитное реле конструктивно объединяются в один узел. Типичная его конструкция и схема включения показаны на примере холодильника Орск-7, см. рис. ниже. Работает пускозащитное реле следующим образом:
В некоторых моделях холодильников токовое защитное реле дополняют таким же, но без обмотки, теплозащитным реле. Его ставят прямо на корпус компрессора. Не лучший вариант, надо сказать. Надежность всей цепи питания компрессора уменьшается, а если он пошел греться чрезмерно сам по себе, то его термозащита от дорогого ремонта не спасает.
Вскрыть пускозащиту можно, аккуратно высверлив развальцованные алюминиевые пистоны в монтажных отверстиях. При обратной сборке крышку лучше приклеить не особо прочным пластичным клеем, напр. ПВА. «Наглухо» ее прихватят штатные установочные винты.
Где и как можно «вразумить» негодную пускозащиту, не прибегая к замене? Кроме очевидного – чистки подгоревших или загрязненных контактов – там есть еще 3 слабых места, которые можно поправить самому. Кстати, очевидное в данном случае не столь уж очевидное. Если контакты пускателя оплавлены и спаялись, нужно проверить на витковое КЗ пусковую обмотку, что чревато заменой компрессора со всем вытекающим.
Но не будем о плохом. Во-первых, нужно осмотреть канал якоря (сердечника) пускателя. В него, бывает, набивается пыль, контакты пускателя залипают и компрессор все время уходит в защиту. А оказывается, что хвататься за сердце рано, достаточно прочистить.
Во-вторых (это касается и термозащитного реле) если биметаллическая пластина в холодном состоянии заметно выгнута, но еще пружинит, ее можно аккуратно подогнуть обратно, и пускозащита еще послужит. В-третьих, если регулировочные винты 13 ослабли и сошлись, компрессор будет вести себя так, будто у него витковое КЗ в обеих обмотках сразу. Тогда, отвернув правый (по схеме) винт до начального зазора 1,5-2,5 мм и почистив контакты токовой защиты, опять-таки хвататься за сердце нет нужды.
В современных холодильниках общую исправность пускозащиты можно проверить гораздо быстрее:
Примечание: если у вас двухкамерный холодильник с раздельными компрессорами, то проверить пускозащиту еще проще – меняем вводные разъемы местами. Вдруг, допустим, неработавшая общая камера ожила, а ранее исправный морозильник заглох, или наоборот, дело в соотв. пускозащите.
В обратной установке пускозащитного реле есть нюанс. Якорь пускателя тяжелый, а пружина его сердечника (поз. 5 на рис. выше) слабая. Так нужно, чтобы контакты пускателя замыкались/размыкались резче и меньше искрили. Но тогда, если пускозащиту поставить на место вверх ногами, ярмо подвижных контактов 7 упадет на неподвижные 8 и пускатель окажется все время замкнут. От этого мотор, едва запустившись, будет все время уходить в защиту по току. Поэтому перед тем, как снять пускозащитное реле, отметьте на его основании (не на крышке) чем-нибудь верх. Если пускозащита совмещена с термозащитой и замонтирована непосредственно на корпусе компрессора, проблема отпадает, т.к. при установке наоборот контактные штыри просто не войдут в гнезда.
Термостаты холодильников бывают термомеханическими и электронными, в холодильниках с электронным управлением. В последнем случае термостата как отдельного узла нет: датчик(и)-терморезистор(ы) связаны с общей платой управления проводами. Самостоятельный ремонт «умных» холодильников требует основательной квалификации электронщика. На такой случай: цепи термодатчиков аналоговые. Сопротивление термистора, если в спецификации холодильника не указано иного, при +20 должно быть не более 2 кОм, а при –15 не менее 100 кОм. Мы же вернемся к традиционным конструкциям.
Термостат обычного холодильника (см. рис.) действует на основе сосуда переменного объема из растяжимого металлического меха – сильфона – и капиллярной термотрубки. Емкость эта частично заполнена фреоном, а 5-15 см конца термотрубки закрепляются на испарителе так, чтобы был обеспечен хороший тепловой контакт; эта часть термотрубки служит датчиком температуры. При ее изменениях фреон частично сжижается или испаряется, давление в сосуде меняется, сильфон растягивается либо сжимается под давлением возвратной пружины и электроконтакт, через который подается питание на компрессор, соответственно замыкается или размыкается.
Однако в «чистом виде», как слева на рис., такой терморегулятор неработоспособен. Сильфон сжимается-растягивается медленно, между контактами при первом же размыкании потянется дуга и они или обгорят (холодильник не включается), или сплавятся (морозит непрерывно). Поэтому действующие термостаты дополняют механическим триггером, мгновенно перебрасывающим контакт при изменении баланса давлений от сильфона и возвратной пружины.
Типичная рабочая схема термостата холодильника показана справа на рис. Триггер составляют отгиб-толкатель рычага сильфона 11 и Ω-образная перебрасывающая пружина 9. Перебрасывающая пружина сама по себе стремится развести контактную пару, поэтому, если она сломалась, холодильник начнет непрерывно морозить при любом положении ручки регулировки и даже пробитом сильфоне или переломленной термотрубке.
Рычаг сильфона давит на перебрасывающую пружину, не давая ей разомкнуть цепь. Когда от холода сильфон сжимается, пружина 9 в определенный момент срывается и размыкает контакты. Если винт 13 самозавернулся и зазор между разомкнутыми контактами менее 2-2,5 мм, возможно возникновение дуги и обгорание или сплавление контактов. Еще возможный случай – летом, в жару, регулятор слабого холодильника выкручивают на максимум до отказа. Контакты греются, от циклического нагрева пружина постепенно теряет упругость. Осенью пытаются уменьшить заморозку, но термостат уже не может «отпустить».
Термомеханический регулятор температуры обязательно имеет гистерезис, или дифференциал: температуры размыкания и обратного замыкания контактов различаются. В простых холодильниках с ручной разморозкой их значения составляют соотв. –(11-15) и –(6-9) Цельсия. Иногда находятся желающие ради лучшего холода уменьшить дифференциал, завернув винт 8. Делать так не надо, можно загнать вразнос компрессор. В лучшем случае между слишком близко сведенными контактами при размыкании потянется дуга, что означает замену термостата. Регулировочный винт возвратной пружины 5 вообще трогать не надо, он законтрен при сборке у производителя.
Термостат считается неразборным и неремонтопригодным, и в целом это правильно. Дело в том, во-первых, что конец термотрубки клеится к испарителю специальным теплопроводящим клеем, поверх склейки заливается также специальным герметиком и только тогда закрывается защитным кожухом. Отделить термотрубку от испарителя, не повредив то и/или другое, без специнструмента и навыков практически невозможно, особенно если морозилка запенена, а пробитый испаритель равнозначен покупке нового холодильника. Во-вторых, с самой термотрубкой обращаться нужно крайне осторожно: радиус ее изгиба должен быть не менее 6-10 ее же наружных диаметров.
Тем не менее, поковыряться в термостате можно на весу, не извлекая его из холодильника. Для этого нужно осторожно отвести защелки (показано красной стрелкой на врезке справа внизу), тогда снимется контактная колодка. Можно будет осмотреть и при необходимости почистить контакты, проверить винт-отбойник и перебрасывающую пружину. Новую взамен лопнувшей или ослабшей можно сделать из обломка часовой пружины или пружинной стали, толкатель сильфона давит очень сильно. При обратной сборке нужно следить, чтобы язык подвижного контакта вошел в свое окно и перебрасывающая пружина встала на место как надо.
На только что просмотренной врезке видны 2 вроде бы лишних контакта. На самом деле они задействованы и нужны для холодильников с капельной саморазморозкой, т.наз. плачущих. Они предоставляют пользователям в общем те же удобства, что и холодильники No Frost, но гораздо дешевле.
Типовая электросхема холодильника с капельной саморазморозкой дана на рис. на примере холодильника Стинол 101. Как видим, в терморегуляторе там появился в дополнение к рабочему термостату р термостат оттаивания о; он неразборный и неремонтопригоден, действует от биметаллической пластины.
Для капельной саморазморозки в испарителе конструктивно выделяют секцию в виде алюминиевой пластины, имеющую хороший тепловой контакт с общей камерой – пароулавливатель или просто улавливатель. Улавливатель помещают на задней стенке камеры на пути подъема вверх менее холодного воздуха.
При первом запуске плачущий холодильник вначале работает как простой под управлением рабочего термостата; контакты термостата оттаивания нормально замкнуты. Пары воды оседают на улавливателе и замерзают. Когда температура на «колбасной» полке упадет до прим. +2 или до +4 в овощном отделении, срабатывает термостат оттаивания и обесточивает всю схему, кроме лампы подсветки. Биметаллический контакт остывает и замыкается обратно медленно, его дифференциал больше, чем у рабочего: иней на улавливателе успевает растаять, а конденсат стечь по дренажу в сливной поддон, потом цикл повторяется.
Поскольку в плачущих холодильниках часть производимого холода используется для улавливания паров влаги, мощность компрессора для них требуется большая. Поэтому защитное реле схемы его запуска нередко отделяют от пускового и крепят непосредственно на корпусе компрессора, теперь оно срабатывает и от пускового тока, и от перегрева компрессора. Из-за этого летом в жару, если поставить термостат на максимум, холодильник может начать выключаться, наоборот, слишком рано. Если вернуть регулятор в среднее положение, его работоспособность восстанавливается.
Также, если неисправен термостат оттаивания, компрессор не включится, хотя индикатор и подсветка работают. Тестером обнаруживается, что в теплом холодильнике контакты термостата оттаивания не звонятся. Кроме этого, возможны и другие типичные для данного класса холодильников неисправности:
Все эти неполадки взаимосвязаны: при появлении одной из них нужно проверить и то, что касается прочих.
Наиболее вероятная причина – выход из строя того же термостата оттаивания, но теперь его контакты звонятся на сильном холоде. Проверять нужно, едва открыв дверцу и как можно быстрее, чтобы блок управления не успел нагреться. Ремонт – замена всего терморегулятора. Ледяная шуба образуется обязательно.
Ледяная шуба в плачущих холодильниках образуется точно так же, как ледники в природе: не от мороза зимой, а от избытка влаги прохладным летом. Очагом шубы является не успевший стечь конденсат на улавливателе, а дальше процесс идет по нарастающей, пока инеем не обрастет вся камера. Вывод: если причина шубы найдена и устранена, сама собой шуба скорее всего не рассосется. Нужно разгрузить холодильник, полностью его затеплить и запустить с нуля, т.е. с комнатной температуры.
В холодильниках Атлант возможно образование снежной шубы при неисправности термостата оттаивания и без «Антарктиды», их конструкторы постарались, чтобы картошка не превращалась в булыжник, а морковка в колья. Этому примеру ныне наследуют и другие производители, поэтому при поиске причин шубы нужно прежде всего проверить термостат оттаивания.
Примечание: по статистике более чем в 80% случаев причина шубы в плачущих холодильниках все-таки перегрузка теплыми паркими продуктами. Пароулавливатель не система No Frost, его возможности в отношении саморазморозки ограничены. Но это уже не техническая неисправность, а результат небрежного/неграмотного использования.
Другая техническая причина шубы – постоянно горящая лампа подсветки, она сбивает внутреннюю конвекцию. Этим «славны» холодильники Самсунг и «сладкие» Индезиты, о которых речь шла в начале. Чтобы проверить выключатель подсветки, не надо городить самодельные световоды из обрезков пластиковых бутылок и применять другие любительские хитрости. Достаточно прижать пальцем флажок выключателя подсветки, см. рис. Лампа должна выключаться, когда он утоплен не более чем на 1/3; наполовину это уже плохо. Сняв крышку блока управления, выключатель можно прозвонить и/или пододвинуть к флажку, если он на винтах. Выключатели, закрепленные наглухо, подсветку выключают исправно.
Индезит и некоторые другие производители отдельные модели своих плачущих холодильников с претензией на «крутизну» No Frost снабжают выключателем быстрой заморозки. Он может быть вполне исправен, но, если им пользуются часто или однажды надолго забыли выключить, процесс внутреннего оледенения запустится. Возможности плачущих холодильников ограничены и в этом аспекте.
Следующая по частоте причина шубы – перекос двери и нарушение ее уплотнения, что характерно для холодильников Норд. Регулируется дверь чуть ли не в каждой модели по-своему, органы ее регулировки показаны в руководстве пользователя. Но относительно уплотнений можно дать общие рекомендации.
Первое, проверить их складки на трещины, по всему контуру, поз. 1 на рис. Затем купить ремкомплект подходящего размера. В составе комплекта, кроме 2-х Г-образных заготовок собственно уплотнения, обязательно должны быть пара соединительных плоских уголков и тюбик спецклея. При склеивании стыков случайным клеем неизбежно образование рубца, что сведет ремонт насмарку, также как сборка без проклеивания.
Далее из «родного» уплотнения извлекаются магнитные полоски, поз. 2. Затем заготовки обрезаются в размер под 45 градусов по шаблону или угольнику, поз. 3 и 4, и собираются на уголках с проклеиванием, поз. 5. Готовый уплотнитель ставится на дверь штатным крепежом (чаще всего на мелких винтах или саморезах).
Примечание: кстати еще анекдот. Лекция по физике в пехотном военном училище (ныне – институте). «Товарищи курсанты, температура кипения воды составляет 90 градусов» — «Товарищ полковник, 100 градусов.» — «Аудитория, встать! Сесть! Встать! Сесть! Сколько градусов, товарищ курсант?» — «С…с…сто градусов…». Лектор роется в своем конспекте, затем – «Товарищи курсанты, прошу прощения, я ошибся. Температура кипения воды действительно 100 градусов. 90 градусов это прямой угол».
Причина появления жидкой воды в холодильнике чаще всего неисправный дренаж. В плачущих холодильниках его делают непременно с гидрозатвором, т.к, в отличие от No Frost в данной системе конденсат высыхает долго и в него неизбежно попадание органики с продуктов. Неисправность дренажа также вызывает зарождение снежной шубы, но первопричина причина в этом случае не переморозка и нарушение конвекции, а избыточная влажность воздуха.
Типичная схема дренажа холодильника с гидрозатвором показана на рис. для отечественного Бирюса. Лоток-улавливатель конденсата переполняется точно так же, как унитаз или раковина, от засора гидрозатвора. Засоряется он чем угодно, от пыли с картошки до червячков из яблок и редиски. Но пробивать гидрозатвор тонким сантехническим тросиком нельзя, дренаж весь пластиковый.
Для прочистки дренажа холодильника нужно взять толстую, от 1 мм, рыболовную леску с оплавленным до округлости и гладкости концом. После прочистки сливной канал промывают 1,5-2 литрами воды с добавкой моющего для посуды. Лить раствор нужно довольно толстой струей, чтобы он держался в лотке, полностью покрывая сточное отверстие. После промывки слив точно так же прополаскивают чистой водой.
Повторим видеоурок в начале, пользуясь теперь электросхемой не электронного холодильника No Frost клона Вирпул, см. рис., это типичное и одно из наиболее простых и надежных ее построение. Общий термостат t работает как и во всех прочих компрессионных холодильниках. В электромеханическом таймере 4 первоначально замкнуты контакты (2-3). Пускозащитное устройство PTC Relay Module обычного типа.
Одновременно с компрессором включается вентилятор обдува испарителя 1, нагнетающий холодный воздух в морозильник и камеру. Если он неисправен, то, когда испаритель остынет до прим. –(25-35), сработает нормально замкнутый термостат перегрузки p и выключит компрессор; о роли опционального рабочего электроконденсатора вспомним ниже. На включенном холодильнике спустя некоторое время попытка запуска повторится. Внешне это выглядит как «включается, выключается, но не холодит».
При нормальной работе, когда испаритель охладится до рабочей температуры, биметаллический контакт 3 на нем включит микромотор таймера. Тестовые открытые контакты 3а предназначены для проверки микромотора, т.к. иным способом это очень сложно.
Компрессор и вентилятор испарителя тем временем будут включаться-выключаться от общего термостата. Кулачковый барабан таймера будет потихоньку вращаться, но контакты (2-3) все еще замкнуты. Когда они разомкнутся, в холодильнике будет достигнута нужная температура. Одновременно подвижный контакт (3) перебросится на контакт (4). Компрессор с вентилятором испарителя остановятся, и включится ТЭН подогрева испарителя. Иней на нем будет таять, а талая вода по дренажу потечет в сливной лоток. Если ТЭН пробит на корпус или вследствие неисправности таймера перегреется, плавкий термопредохранитель 2 (фьюзер, фузер) его отключит.
Моторчик таймера еще крутится! Он получает питание на нижний по схеме конец по независимой внутренней цепи! Выключить таймер может только биметаллический термостат 3. Что и произойдет, с задержкой и дифференциалом, когда испаритель прогреется и просохнет от остатков конденсата. Поэтому появление снежной шубы в холодильниках No Frost почти всегда вызвано только неправильным пользованием. Теперь в таймере снова замкнуты контакты (2-3), цикл повторяется и повторяется.
От компрессора холодильника No Frost требуется еще больший избыток мощности, чем для плачущего холодильника. Поэтому cos φ мотора в рабочем ходу на одной обмотке оказывается слишком малым; cos φ для электрических машин примерно аналогичен механическому КПД, но характеризует и электрическую реактивность установки. В ряде стран, в т.ч. в РФ, требования к реактивности потребителей электроэнергии очень жесткие. В таком случае cos φ до нормы дотягивается рабочим фазосдвигающим конденсатором, как и в обычном асинхронном электромоторе с конденсаторным запуском. Потеря емкости рабочим конденсатором проявляется в тяжелом нестабильном запуске компрессора и/или в загорании на электросчетчике индикатора «Возврат», а его пробой – срабатыванием квартирного защитного автомата или пробок
Проверяют рабочий конденсатор тестером и лампочкой накаливания на 15-25 Вт (контролькой). Брать для контрольки люминесцентные лампы-экономки, светодиодные и др. со встроенной электроникой нельзя ни в коем случае! Тестером кондесатор проверяют на короткий пробой. Если конденсатор исправен, тестер должен, показав кратковременно некоторое сопротивление, тут же «уйти в бесконечность», т.е. показать обрыв.
Потеря емкости и пробой под напряжением проверяются контролькой, включенной последовательно с конденсатором в сеть. Лампа должна светиться вполнакала или еле-еле (ток через конденсатор емкостью 1 мкФ при напряжении 200 В 50 Гц составляет ок. 30 мА). Если контролька совсем не светит, то это потеря емкости. Если полыхает в полный накал, то пробой под наряжением.
Эта троица составляет специфическую ахиллесову пяту холодильников No Frost, что, между прочим, не исключает и возникновения в них «простецких» неисправностей. Но сначала нужно определиться, где эта специфика в вашем.
Вентилятор доступен для осмотра из морозилки. Он может быть открытым (поз. 1 на рис.) или упрятанным под крышкой, поз. 2. В холодильнике с электронным управлением морозилка как правило без съемных панелей. Тогда и таймер электронный, в общем блоке управления (красная стрелка на поз. 1). Без специальных знаний и опыта туда лучше не лезть.
Если таймер электромеханический, то тут в общем возможны 2 варианта: типа Самсунг и типа Вирпул. В самсунговском клоне после съема решетчатой панели в морозилке видны и ветилятор, и, справа от него, таймер (красная стрелка на поз. 3). В вирпуловской конструкции под каналом холодного воздуховода глухая съемная панель, а под ней справа – таймер (красная стрелка на поз. 4 и общий термостат (зеленая стрелка там же).
Крыльчатку вентилятора нужно сразу попробовать провернуть пальцем. Если идет туго или заело, то на оси спереди или сзади обнаружится пластиковая пробка; возможно, под фирменной наклейкой. Сразу драть наклейку не надо, достаточно потереть пальцем, чтобы пробка обрисовалась.
Вынув пробку, обнаружим стальную или пластиковую разрезную шайбу. Стальная снимается специнструментом или плоскогубцами-утконосами с острыми концами. Пластиковая разводится и снимается парой швейных иголок. Под разрезной шайбой окажутся 1 или несколько обычных тефлоновых, их нужно снять пинцетом и сохранить.
Теперь можно вынуть ротор с крыльчаткой, почистить в нем канал оси и самую ось, и смазать. Смазка нужна низкотемпературная на –(35-45) или ниже. Другая в этом месте загустеет. После обратной сборки холодильник проверяется, может быть, в засорившемся вентиляторе все и дело было.
Вдруг придется идти дальше, нужно будет вскрывать холодильник сзади. Вентилятор включен через какую-то черную коробочку. Если он на 220 В, то это сетевой фильтр, если низковольтный – маленький импульсный блок питания вроде телефонной зарядки, только на другое напряжение и помощнее. Для проверки нужно вентилятор подключить к его штатным узким клеммам, а на стандартные широкие (показаны красными стрелками на поз. I рис.) подать сеть.
Не крутится? Возможно, сам вентилятор в порядке, а дело в коробочке. Тогда смотрим: в холодильниках No Frost чаще всего есть еще вентилятор обдува компрессора. Он может быть другим, но его «коробочка» почти наверняка однотипная подозрительной, что определяется по надписям на их шильдиках. Меняем «коробочки» местами и окончательно убеждаемся, что и как с вентилятором.
Следующий шаг – термичка запуска таймера и фузер. Они расположены в отсеке испарителя рядом (зеленая стрелка на поз. II). Контрольные гнезда термички выведены, как правило, в сторону (отмечено красным и красной стрелкой там же). Фузер в разъемном пластиковом корпусе свободно висит (пп. 2 на поз III), а термичка приклеена к испарителю, пп. 3 там же.
Сначала вынимаем фузер из разъема и звоним тестером, он должен показать КЗ, т.е. ноль сопротивления. Нет – нужен новый фузер, он одноразовый. Но предварительно нужно проверить ТЭН испарителя на пробой.
Далее собираем все разобранное, на выключенном холодильнике замыкаем перемычкой из провода контрольные гнезда термички и пробуем включить холодильник. Он должен работать ненормально, на коротком цикле, т.к. таймер включается сразу. Альтернатива – отключив компрессор, включить холодильник разобранным и прислушаться к таймеру, должно быть слышно легкое жужжание моторчика. Есть – дело в термичке. Она очень редко выходит из строя, но ремонту не подлежит, нужно покупать на замену. И – внимание! – на проверку термички замыканием тестовых гнезд у нас есть не более 3-4 с, иначе собьется регулировка таймера!
Не зажужжал таймер? Что ж, больше ничего и не остается. Но теперь, по указанной выше причине, снова внимание и внимание. Если вы прочли предыдущее, то вам ясно, что таймер не имеет обратных связей с остальными узлами. Он тупо перебрасывает и перебрасывает контакты, пока его мотор под током. Налаживать же сбитый таймер наобум – процедура долгая и мучительная, а мастер за это если и возьмется, то возьмет от души. Своей.
Крышка таймера снимается легко, но перед этим нужно на его корпусе отметить маркером цвета подходящих проводов, поз. IV. Вскрыв таймер, вы увидите зубчатую передачу, кулачковый барабан и контакты, поз. V. Здесь возможно или заклинивание какой-то из шестеренок, или застревание кулачка под подвижным контактом. В последнем случае ТЭН испарителя будет все время греться, но на ощупь по неразобранному холодильнику определить это трудно, ТЭН маломощный.
Зубчатку таймера проверяют, поочередно шевеля шестерни тонкой плоской отверткой. Шевелить нужно осторожно, проворачивая шестерни не более чем на 1 зуб. Как правило, из втулки какой-то шестеренки при этом выталкивается пылинка и зубчатка оживает. Если же сразу видно, что замкнуты не те контакты, то таким же способом сталкивают с мертвой точки кулачок. Нужно только осмотреть его под лупой – не износился ли? Не слизался ли, не выело ли контактами канавку? Если да, то нужно менять таймер, после запуска холодильника на следующем цикле оттаивания кулачок снова застрянет.
Немало копий поломано разъяснением принципа выработки холода, но решили сегодня послать очередное войско. Авось, не пройдут материал даром, старания понапрасну. Принцип работы холодильника основывается на способности фреона легко менять агрегатное состояние, отдавая, забирая тепло. Не всегда использовался этот класс веществ. Применяли аммиак, другие агрессивные среды. В 30-х годах прошлого века открыли фреоны, относительно безопасные для человека, эффективные. В результате другое сегодня забыто, хладагенты называются цифрами, маркируемыми префиксом R. Сегодня мир осваивает изобутан, концентрации рабочие малы, безопасность для озонового слоя велика. Правда, вещество взрывоопасно. Обсудим принцип работы холодильника.
Холодильник после магазинного рандеву
Начнем обсуждение принципов работы холодильника компрессором. Сердце! Главное здесь. Мотор холодильника обычно стоит асинхронный, поэтому для работы часто требуется пускозащитное реле. В обязанности устройства входит подключение пусковой обмотки, только на время старта. Нагревается внутренняя биметаллическая пластина, конденсатор отключается от пусковой обмотки, функционирует единственно рабочая. По схожей системе работает защита против перегрева: двигатель холодильника работает слишком долго, тепловой эффект тока разгибает очередную биметаллическую пластину, рвущую контакт, давая обмоткам отдохнуть.
Такая схема позволит работать холодильнику эффективно, обеспечит неплохой пусковой момент. Понятно, внутри прибора фреон, который не то чтобы с удовольствием циркулирует по контуру, поршень требует затраты некоторых усилий. Здесь помните:
Из холодильника изымается мотор — пускозащитное реле идет в комплекте. Нельзя брать другое реле, другого двигателя, с высокой степенью вероятности нарушает нормальную работу, рано или поздно вызывает сгорание обмоток.
У двигателей холодильников индивидуальные пусковые требования. Мощность также отличается, следовательно, тип, нагрев биметаллической пластины реле не остаются постоянными. Написаны специальные справочники, где посмотрим, какие двигатели холодильников бывают, какие типы реле соответствуют. Кстати, на сайте выкладывали перечень, надеемся, порадовал читателей. Современные двигатели холодильников обладают инверторным управлением, коленвала больше не содержат. Движение вала линейное, прилепили остряки названный эпитет компрессорам.
Внутри находится катушка, снабженная сердечником, движущимся поступательно согласно закону переменного тока, подаваемого на проволоку. Несмотря на кажущуюся несуразность (сходство с электробритвами) моторы, как показывает практика, максимально удовлетворяют целям. Кроме того наиболее эффективно реализуется инверторное управление, помогая снизить уровень шума, продлить жизнь. Недаром Samsung дает 10 лет гарантии на моторы холодильников. Напомним:
В результате появляется следующая схема:
Простейшая схема, скорее относящаяся к импульсному блоку питания, суть равно остается: присутствует напряжение 50 Гц, затем становящееся напряжением другой частоты. Результатом видим изменение скорости движения поршня, отчего фреон начинает двигаться ускоренно, замедленно. Что это дает?
Сердце перекачивает кровь, компрессор - фреон. Смысл: требуется создать высокое давление на конденсоре (на задней стенке холодильника), низкое на испарителе. В результате на первом начинает сжижаться хладагент, со второго активно испаряется. В первом случае выделяется большое количество тепла, которое достается кухне, во втором случае поглощается энергия, конфискуемая из холодильного отделения. В результате холодильник морозит. Быстрее движется кровь, бодрее самочувствие человека, больше разница перепадов давлений конденсор-испаритель, больше холода, а значит — компрессору придется попотеть.
Встроенный таймер холодильника
Итак, показали зависимость выработки холода от скорости работы компрессора, теперь рассмотрим методику получения разницы давлений. Знаете, Ютуб крутят ролик: человек в ластах осваивает водный стадион. Забегает достаточно далеко от берега. Быстрота бега первый фактор, вторым назовем увеличенную площадь опоры. В холодильнике ситуация аналогичная. Резвое кручение ротора двигателя бессильно фреону обеспечить нужную разницу давлений. Бессильно напрямую — помогает важное дополнение жилам циркуляции хладагента, капиллярная трубка. Ход очень тонкий, ставится после конденсора. В результате давление здесь быстро растет, фреон разом становится жидкостью. Моментально отдает энергию. Формируется принцип действия холодильника.
Какое-то тепло набрано испарителем. Не поверите, в вакууме испаряется даже вода, лед улетучивается… сублимация. Подобный процесс идет за задней стенкой морозилки (холодильной камеры), где создается компрессором разрежение. Жидкий фреон понемногу втекает через капиллярную трубку и улетучивается. Даже при малой температуре, которая царит в испарителе, умудряется отобрать тепло замерзшего металла. В связи с этим пора упомянуть одну деталь, без которой устройство холодильника никак неполно. Фильтр-осушитель (иногда называют ресивером).
Итак, видим близ конденсора высокие температуры — вода быстро становится паром. Откуда берется во фреоновом контуре, остается загадкой даже для мастеров, однако известно доподлинно: без жидкости половина ремонтников холодильного оборудования лишится работы.
Полезная жидкость, пытаясь покинуть капиллярную трубку, образует ледяную пробку, намертво закупоривающую работу агрегата. Если помните, давление по эту сторону невысокое, вакуум не может прошибить нарост кристаллов застывшей влаги.
В результате получается, компрессор работает на полную катушку, разница давлений между конденсором и испарителем невероятная, толку — нуль, фреон не циркулирует. Некому переносить тепло с места на место.
Характерная особенность неисправности в этом случае, что неполадка пропадает, если выключить холодильник на время. Затем коллизия начинается сызнова. Вызвано тем, что пробка тает, нарастая снова. Поэтому фильтр-осушитель трудится возле конденсора, забрать побольше воды. Внутри находится тривиальный силикагель, многим знакомый по ботинкам, одежде. Пакетики, заполненные шариками, забирающие влагу. Постепенно фильтр-осушитель вырабатывает ресурс, пары воды продолжают третировать фреоновый контур холодильника. Кстати, при перезаправке деталь подлежит обязательной замене.
Фильтр-осушитель выглядит утолщением медной трубки, которое невозможно не заметить. Однако частенько укрыт слоем пенополиуретана. В этом случае к детали требуется еще пробиться. Все зависит от разновидности холодильников. Однако сложная система была бы грудой железа, не существуй термостата, занимающегося измерением условий камер, выдающего команду включения и выключения компрессора.
Обычно термостат построен на основе измерения давления. Понятно, что холодный воздух тяжелее, следовательно, можно определить достаточно ли давит мембрану. Доступ к чувствительному элементу ведется через трубку. Винтом подтягивается натяжение мембраны. В результате получаем такие небольшие «карманные часы», у которых вместо цепочки длинная трубка. Лишний отрез укладывается между стенками, заборное отверстие проводится в рабочую камеру.
Современные термостаты гораздо более примитивны. Унылая термопара, от величины ЭДС которой зависит, что предпримет электронная плата холодильника в следующий момент. Понятно, такая схема в отличие от предыдущей требует наличия питания, что несколько усложняет процесс регулировки. Зато ремонт превращается в настоящее развлечение: главное найти термопару с подходящими характеристиками, не требуется драть половину холодильника, чтобы тянуть трубку. Упрощает жизнь мастеров.
Закончили рассказ про то, как работает холодильник, упомянули аспекты устройства прибора.
Те, кто знают принцип работы двигателя внутреннего сгорания, могут легко догадаться, что происходит внутри компрессора. Там также находится поршень, а тоже установлена система клапанов. Испаренный фреон проходит и сразу же нагревается от сжатия, затем выходит под давлением в сторону конденсора. После этого он легко преобразуется в жидкое состояние, отдавая энергию, чтобы после пойти на повторный цикл через капиллярный расширитель.
Главная задача состоит в том, чтобы фреон постоянно циркулировал, как кровь по венам. Вот поэтому зачастую компрессор еще называют сердцем холодильника. Но они могут быть различные, инверторные и простые, то есть, перечислять долго – вступления для этого мало. Давайте рассмотрим, устройство компрессора подробней.
Здесь нужно сказать спасибо Быкову А.В. за отличный справочник по компрессорам для холодильников 1992 г. издания.
Вы, естественно, слышали, что в стандартных бытовых холодильниках поршневые компрессоры, и до сих пор считаете, что корейцы, разработав в 1981 г. конструкцию двухшнековой соковыжималки , на самом деле открыли что-то новое? Это полное заблуждение! Винтовые компрессоры существуют с 1878 г., именно с этого времени используются роторы, которые крутятся навстречу друг другу, для создания давление. У винтовых компрессоров в холодильнике, в отличие от поршневых, есть целый ряд преимуществ:
Помимо этого, относительно промышленности есть и еще ряд основных преимуществ винтовых двухроторных компрессоров, в отличие от поршневых:
Недостаток только один:
Вот простейшие факты. Но как работает это оборудование, и какие могут быть компрессоры в холодильнике? Данный класс оборудования делится на типы и подтипы
Динамический тип:
Тип поршневые:
Тип ротативные:
Итак, видно, какое количество может быть устройств, и многие из них нашли свое применения.
В отличие от объемных, данные устройства пользуются «живой» силой лопастей. Если в поршневых и их аналогах вся нагрузка находится на жестких конструкциях, то тут работа происходит за счет вентилятора. Кто знаком с вентиляционными системами и устройствами кондиционирования
уже заметили сходство в названиях. И оно вполне логично: внутри динамических компрессоров находятся вентиляторы двух видов:
Большинство читателей уже поняли смысл, но мы все же поясним, что:
Минусы динамических компрессоров явны: в них нет возможности получить хороший коэффициент сжатия, а соответственно, сложно и создать повышенное давление. Например, холодильные устройства нагнетают фреон до 20–30 атм ., а многие говорят, что и это не предел. Это довольно высокие данные. Но конструкция динамических компрессоров относительно простая, а это хорошо. Требования к конструкции, наоборот, низкие, и это также отлично.
Способ работы компрессора холодильника сильно похож на одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания. Внутри устройства находится такой же коленчатый вал, приводящийся в движение электромотором. Но есть и другая конструкция, она более экономичная и легче управляется инверторной системой образования импульсов.
В данном случае находится определенный шток с поршнем в конце, который расположен внутри проволочной катушки. Проходящий ток заставляет систему делать поступательные перемещения
, благодаря этому и работает холодильник. Сегодня такие технологии являются наилучшими, и корейцы активно используют их в своих изделиях, о чем и создают поучительные и хорошие видеоролики.
В рабочей камере находятся 2 клапана – расходный и приточный. Как правило, они находятся на стенках. Когда же компрессор прямоточный, то вход иногда устанавливается на цилиндре. Но эта конструкция мало распространена. Клапан в дне поршня увеличивает массу движущегося элемента, также тяжело и обеспечить необходимые проходные отверстия. Потому сейчас в технике устанавливаются поршневые непрямоточные компрессоры.
Двухроторные компрессоры считаются абсолютным аналогом двухшнековой соковыжималки. Вот лишь, как правило, неравнозначны винтовые спирали. В ведущем роторе находится 4 выступа с немного округленными верхушками, под них на ведомом сделаны 6 ложбинок требуемого профиля. Оба вала размещаются в двойной цилиндрический корпус и по всей длине касаются друг друга. Вращение идет навстречу.
Выходное и заборное отверстия для фреона, как правило, находятся по диагонали:
Конструкция сделана так, что спирали роторов надежно присоединялись к корпусу. Вращение происходит таким образом, чтобы от заборной камеры части воздуха выходили вбок (по разным сторонам), захватываясь вращающимися валами. На первом роторе этих порций 4, на втором 6. Вращаясь по окружности, в результате книзу спирали встречаются. Последующее кручение приводит к сильному сжатию фреона, под высоким давлением он выходит наружу.
Чтобы уяснить всю прелесть этой системы, вспомните, что у двухшнековых соковыжималок наибольший коэффициент отжима, и они могут перемалывать даже кости, когда изготовлены из металла, без большого ущерба. Такая конструкция компрессора холодильника дает возможность создать ударное давление, которого тяжело добиться в других случаях.
Напомним, что в паровую камеру холодильника проходит под впрыском масло для снижения трения. Однако это не одна причина. Вероятно, что КПД оборудования зависит непосредственно от того, как герметичны части роторов. Масло с помощью поверхностного натяжения образует пробку между корпусом и спиралями . Благодаря этому без каких-то усилий увеличивается давление. А соответственно, можно уменьшить скорость вращения для получения необходимых показателей, снизить потребляемую мощность, уменьшить технические требования к качеству и изготовлению деталей холодильника.
Способ работы холодильного компрессора далек от винтового, и, вероятно, зря. Но не надо считать, что повсюду царят поршни. Мы уже говорили, что большинство тепловых насосов имеют спиральный компрессор. Здесь находится ротор и статор. Это две спирали, вдетые друг в друга. При круговом перемещении ротора фреон сильно сжимается и выходит наружу.
Итак, мы и рассмотрели, какие конструкции бывают, и каким образом работает холодильный компрессор. Теперь вы знаете, зачем нужен холодильнику компрессор, и усвоили немалый объем знаний в этой области. Данная статья объясняет, хоть и вкратце, что такое винтовые компрессоры.
Однокамерные холодильники устроены довольно просто: компрессор, испаритель, пускозащитное реле и газо-механический датчик или электронный датчик (в зависимости от года производства).
Это, как правило, все однодверные холодильники с маленькой морозильной камерой внутри, она же и является основным источником холода для общей камеры (основной испаритель), так как по законам физики холодный воздух всегда опускается в низ, то у однокамерных холодильников морозильная камера всегда располагается в верху.
Работает это так:
Мотор-компрессор закачивает фреон в конденсатор, там он частично остывает и конденсируется, т.е. становится жидким. Затем, через патрон осушителя (фильтр) попадает в капиллярную трубку и, пройдя по ней, поступает в испаритель.
После поступления его в испаритель начинается физический процесс перехода его в газообразное состояние. Тем самым температура его меняется из плюсовой в минусовую, за счет чего охлаждается испаритель и в свою очередь температура в камере.
Газ пройдя весь испаритель попадает в мотор-компрессор в котором преобразуется опять в жидкое состояние и цикл повторяется вновь, до тех пор пока температура в камере не опустится до заданной, после чего терморегулятор отключит мотор-компрессор.
Под действие окружающей среды температура в камере начнет повышаться, терморегулятор почувствует повышения температуры, включит мотор-компрессор и цикл повторится.
Двухкамерные холодильники устроены несколько сложнее однокамерных, расположение морозильной камеры возможно как верхнее так и нижнее, за счет того что в каждой камере установлен свой испаритель который охлаждает только объем своей камеры.
Так же двухкамерные холодильники бывают двух компрессорные, что дает возможность использование только одной необходимой в данное время камеры, камеры отгорожены друг от друга теплоизолирующей перегородкой, что исключает потерю холода, когда одна из камер отключена.
С одним компрессором раздельное использование камер не возможно, испарителя хоть и два, но в одно компрессорном холодильникеони замкнуты в одну цепь, у них один контур по которому циркулирует фреон. Работает одно компрессорный холодильник так: сначала охлаждается морозильная камера она всегда в приоритете, до тех пор, пока испаритель морозильной камеры не охладится до минусовой температуры фреон в холодильную камеру поступать не начнет. Отключение компрессора происходит по датчику испарителя холодильной камеры, после того как испаритель морозильной камеры полностью промерз, фреон начинает поступать в испаритель холодильной камеры, закачка фреона начинается с места входа капиллярной трубки а датчик всегда крепится на противоположном конце испарителя. Испаритель холодильной камеры охлаждается до минус 14 тогда датчик отключает компрессор, после отключения компрессора температура воздуха в холодильной камере под действием окружающей среды нагревается и нагревает испаритель, датчик чувствуя повышения температуры дает сигнал на включения компрессора и процесс повторяется вновь.
Двух камерные холодильники с двумя компрессорами значительно удобнее, позволяют использовать нужную вам камеру отдельно от той камеру в использовании которой нет необходимости оставляя ее выключенной, что в одно компрессорных холодильниках невозможно, это очень удобно и экономично.
Холодильники с системой NoFrost отличаются от холодильников с обычной системой охлаждения тем, что весь процесс охлаждения холодильной и морозильной камеры скрыт от пользователя. В таких холодильниках нет привычных полок в морозильной камере обросших снегом, нет намерзания инея на задней стенки холодильной камеры. Охлаждение камер в холодильниках с системой NoFrost происходит за счет обдува холодным воздухом. Возникает вопрос, откуда же берется этот холодный воздух? Работают такие холодильники так: холодильник с системой NoFrost имеет, как правило, один испаритель расположен он всегда в морозильной камере, расположение морозильной камеры может быть как верхнее, так и нижнее. Испаритель располагается за пластиковой обшивкой. За испарителем расположен вентилятор, который всасывает теплый воздух из камеры пропускает его через испаритель, тем самым охлаждая его и подает уже холодный воздух по специальным каналам в холодильную и морозильную камеру. За счет этой циркуляции воздух в камерах охлаждается до заданной температуры, в холодильной камере это +4, +6 градусов в морозильной -18 принято считать, что в холодильниках с системой NoFrost не образовывается снег и они не требуют размораживания, это не совсем так снег в таких холодильниках нарастает на испарители который скрыт от глаз пользователя, в испаритель в строен электрический нагреватель (тен) который один раз в 8-16 часов включает механический или электронный таймер (в зависимости от модели холодильника) и весь образовавшийся снег тает, а талая вода стекает по дренажной трубке в специальную емкость от куда испаряется. Весь этот процесс не требует вашего участия.
