Cómo funciona un frigorífico: estructura y principio de funcionamiento de los principales tipos de frigoríficos.

Una comprensión clara del dispositivo y los procesos que ocurren dentro de la unidad de refrigeración ayuda a extender la vida útil del equipo. No es difícil comprender el principio de funcionamiento de un frigorífico.En cualquier modelo consiste en la formación de un ambiente frío mediante la absorción de calor en el interior del objeto y su posterior evacuación al exterior del dispositivo.

Aprenderás todo sobre cómo funcionan los frigoríficos con diferentes principios de funcionamiento en el artículo que te presentamos. Hablaremos sobre las características del dispositivo y las reglas de funcionamiento asociadas al mismo. Nuestros consejos ayudarán a proteger las máquinas de refrigeración de averías prematuras y le evitarán la necesidad de reparaciones.

Principio de funcionamiento de los principales tipos de frigoríficos.

Los equipos de refrigeración se utilizan en muchos campos de actividad. No se puede prescindir de él en la vida cotidiana y es imposible imaginar el trabajo completo de los talleres de producción en las empresas, las plantas comerciales y los establecimientos de restauración pública.

Dependiendo del propósito previsto y el área de aplicación, existen varios tipos principales de dispositivos: absorción, vórtice, termoeléctrico y compresor.

El tipo de compresor es el más común, por lo que lo veremos con más detalle en la siguiente sección. Ahora resumamos las principales diferencias entre los 4 diseños.

Funcionamiento de la tecnología de absorción.

En el sistema de instalaciones de tipo absorción circulan dos sustancias: el refrigerante y el absorbente. Las funciones del refrigerante generalmente las realiza amoníaco, con menos frecuencia: solución de acetileno, metanol, freón o bromuro de litio.

El absorbente es un líquido que tiene suficiente capacidad de absorción. Puede ser ácido sulfúrico, agua, etc.

Todo el funcionamiento del equipo se basa en el principio de absorción, que implica la absorción de una sustancia por otra. El diseño consta de varias unidades principales: evaporador, absorbente, condensador, válvulas de control, generador, bomba.

Los elementos del sistema están conectados por tubos, con la ayuda de los cuales se forma un único circuito cerrado. El enfriamiento de las cámaras se produce debido a la energía térmica.

El proceso se lleva a cabo de la siguiente manera:

• el refrigerante disuelto en el líquido penetra en el evaporador;
• De la solución concentrada se libera vapor de amoníaco que hierve a 33 grados, enfriando el objeto;
• la sustancia pasa al absorbente, donde es nuevamente absorbida por el absorbente;
• la bomba bombea la solución a un generador calentado por una fuente de calor específica;
• la sustancia hierve y el vapor de amoníaco liberado pasa al condensador;
• el refrigerante se enfría y se vuelve líquido;
• el fluido de trabajo pasa a través de la válvula de control, se comprime y se envía al evaporador.

Como resultado, el amoníaco que circula en un circuito cerrado toma calor de la cámara enfriada y ingresa al evaporador. Y lo libera al ambiente externo mientras está en el capacitor. Los bucles se reproducen continuamente.

Como la unidad no se puede apagar, no es muy económica y tiene un mayor consumo de energía. Si dicho equipo falla, lo más probable es que no sea posible repararlo.

La dependencia de los dispositivos de absorción de los cambios de voltaje, corriente y otros parámetros de la red eléctrica es mínima. Las dimensiones compactas facilitan su instalación en cualquier área conveniente

En el diseño de los dispositivos no hay elementos voluminosos que se muevan o rocen, por lo que tienen un bajo nivel de ruido. Los dispositivos son relevantes para edificios cuya red eléctrica está sujeta a picos de carga constantes y lugares donde no hay un suministro de energía constante.

El principio de absorción se implementa en unidades de refrigeración industrial, pequeños frigoríficos para automóviles y locales de oficinas. En ocasiones se encuentra en determinados modelos domésticos que funcionan con gas natural.

Principio de funcionamiento de los modelos termoeléctricos.

La reducción de la temperatura en la cámara de un frigorífico termoeléctrico se consigue mediante un sistema especial que bombea calor según el efecto Peltier. Se trata de la absorción de calor en la zona donde se conectan dos conductores diferentes cuando por ella pasa una corriente eléctrica.

El diseño de los frigoríficos consta de elementos termoeléctricos en forma de cubo fabricados a partir de metales. Están combinados por un circuito eléctrico. A medida que la corriente pasa de un elemento a otro, el calor también se mueve.

La placa de aluminio lo absorbe del compartimento interno y luego lo transfiere a las piezas cúbicas de trabajo, que a su vez lo redirigen al estabilizador. Allí, gracias a un ventilador, lo tiran. Este es el principio de que los portátiles mini refrigeradores y bolsas con efecto refrescante.

En la mayoría de los modelos de aparatos de refrigeración termoeléctricos, al cambiar la polaridad de la energía, no solo se puede recibir frío, sino también calor, hasta 60 grados Celsius. Esta función se utiliza para recalentar alimentos.

Este equipo se utiliza en campings, en el ámbito de la disposición de automóviles, yates y embarcaciones a motor, y a menudo se instala en cabañas y otros lugares donde es posible proporcionar al dispositivo una fuente de alimentación de 12 V.

Los productos termoeléctricos tienen un mecanismo de emergencia especial que los apaga en caso de sobrecalentamiento de las piezas de trabajo o falla del sistema de ventilación.

Las ventajas de este método de operación incluyen una alta confiabilidad y un nivel de ruido bastante bajo durante el funcionamiento de los dispositivos. Las desventajas incluyen el alto costo y la sensibilidad a las temperaturas externas.

Características del equipo en enfriadores de vórtice.

Los dispositivos de esta categoría tienen un compresor. Comprime el aire, que se expande aún más en las unidades de refrigeración Vortex instaladas. El objeto se enfría debido a la repentina expansión del aire comprimido.

Los dispositivos Vortex son duraderos y seguros: no requieren electricidad, no tienen elementos móviles y no contienen compuestos químicos peligrosos en el sistema de diseño interno.

El método del enfriador de vórtice no se utilizó ampliamente, sino que se limitó a muestras de prueba únicamente. Esto se debe al alto consumo de aire, al funcionamiento muy ruidoso y a la capacidad de refrigeración relativamente baja. A veces los dispositivos se utilizan en empresas industriales.

Resumen de la tecnología de compresores

Los frigoríficos de compresor son el tipo de equipo más común en la vida cotidiana. Se encuentran en casi todos los hogares: no consumen demasiada energía y son seguros de usar. Los modelos más exitosos de fabricantes confiables han servido a sus propietarios durante más de 10 años. Veamos su estructura y los principios según los cuales funcionan.

Características de la estructura interna.

Un frigorífico doméstico clásico es un mueble orientado verticalmente equipado con una o dos puertas. Su cuerpo está hecho de chapa de acero rígida con un espesor de aproximadamente 0,6 mm o plástico duradero, lo que reduce el peso de la estructura de soporte.

Para un sellado de alta calidad del producto, se utiliza una pasta con un alto contenido de resina de cloruro de vinilo. La superficie se imprima y se cubre con esmalte de alta calidad procedente de pistolas pulverizadoras. En la producción de compartimentos internos de metal se utiliza el llamado método de estampado, los gabinetes de plástico se fabrican mediante moldeo al vacío.

Las puertas del aparato están hechas de chapas de acero. A lo largo de los bordes se inserta una junta de goma gruesa para evitar el paso del aire exterior. Las contraventanas magnéticas están integradas en algunas modificaciones.

Entre las paredes interior y exterior del producto se debe colocar una capa de aislamiento térmico, que proteja la cámara del calor que intenta penetrar desde el ambiente y evite la pérdida del frío generado en el interior. Para estos fines son muy adecuados el fieltro mineral o de vidrio, la espuma de poliestireno y la espuma de poliuretano.

El espacio interior se divide tradicionalmente en dos áreas funcionales: refrigeración y congelación.

Según la forma del trazado, se distinguen:

• uno-;
• dos-;
• Dispositivos multicámara.

Asignado por separado Unidades lado a lado, incluidas dos, tres o cuatro cámaras.

Las unidades de una sola cámara están equipadas con una puerta. En la parte superior del equipo hay un compartimento congelador con puerta propia con mecanismo abatible o de apertura, en la parte inferior hay un compartimento frigorífico con estantes regulables en altura.

En las cámaras se instalan equipos de iluminación con LED o una lámpara incandescente normal para poder ver lo que realmente hay en el frigorífico.

Los dispositivos del tipo "lado a lado" son mucho más grandes y anchos que sus homólogos. Ambos compartimentos ocupan espacio a lo largo de toda la altura del equipo. Están ubicados paralelos entre sí.

En las unidades de dos cámaras, los gabinetes internos están aislados y cada uno separado por su propia puerta. La ubicación de los departamentos en ellos puede ser europea o asiática. La primera opción supone una disposición inferior del congelador, la segunda, superior.

Componentes de la estructura.

Las unidades de refrigeración tipo compresor no producen frío. Enfrían un objeto absorbiendo calor interno y transfiriéndolo hacia afuera.

El procedimiento de formación en frío implica los siguientes componentes:

• refrigerante;
• condensador;
• radiador evaporativo;
• aparatos compresores;
• Válvula termostática.

El refrigerante utilizado para llenar el sistema de refrigeración se compone de freón de diferentes marcas: mezclas de gases con un alto nivel de fluidez y temperaturas de ebullición/evaporación bastante bajas. La mezcla se mueve en un circuito cerrado, transfiriendo calor a través de diferentes partes del ciclo.

En la mayoría de los casos, los fabricantes utilizan como elemento de trabajo para los refrigeradores domésticos Freón 12. Este gas incoloro con un olor específico apenas perceptible no es tóxico para los humanos y no afecta el sabor ni las propiedades de los productos almacenados en las cámaras.

Compresor - la parte central del diseño de cualquier frigorífico. Se trata de una unidad inversora o lineal que provoca la circulación forzada de gas en el sistema, aumentando la presión. Simplemente pon, compresor de refrigerador comprime los vapores de freón y los obliga a moverse en la dirección deseada.

El equipo puede equiparse con uno o dos compresores. Las vibraciones que surgen durante el funcionamiento son absorbidas por una suspensión externa o interna. En los modelos con un par de compresores, un dispositivo independiente es responsable de cada cámara.

La clasificación de compresores prevé dos subtipos:

1. Dinámica. Obliga al refrigerante a moverse debido a la fuerza de movimiento de las aspas de un ventilador centrífugo o axial. Tiene una estructura simple, pero debido a su baja eficiencia y rápido desgaste bajo la influencia del torque, rara vez se usa en equipos domésticos.
2. Volumen. Comprime el fluido de trabajo mediante un dispositivo mecánico especial accionado por un motor eléctrico. Puede ser de pistón o rotativo. En su mayoría, se trata de compresores instalados en frigoríficos.

Aparato de pistón presentado en forma de motor eléctrico con eje vertical, encerrado en una carcasa de metal macizo. Cuando el relé de arranque conecta la energía, activa el cigüeñal y el pistón adjunto comienza a moverse.

Un sistema de válvulas de apertura y cierre está conectado a la obra. Como resultado, el vapor de freón sale del evaporador y se bombea al condensador.

Si un compresor de pistón se avería, la reparación sólo es posible si se utiliza equipo profesional especializado. Cualquier desmontaje en un entorno doméstico está plagado de pérdida de estanqueidad y la imposibilidad de seguir funcionando.

En los mecanismos giratorios, la presión requerida se mantiene mediante dos rotores que se mueven uno hacia el otro. El freón ingresa al bolsillo superior ubicado al comienzo de los ejes, se comprime y sale por el orificio inferior de pequeño diámetro.Para reducir la fricción, se introduce aceite en el espacio entre los ejes.

Condensadores Están hechos en forma de rejilla de bobina, que se monta en la pared trasera o lateral del equipo.

Tienen diferentes diseños, pero siempre se encargan de la misma tarea: enfriar los vapores de gas caliente a temperaturas determinadas condensando la sustancia y disipando el calor en la habitación. Pueden ser de panel o tubulares nervados.

El evaporador consta de una delgada tubería de aluminio y placas de acero soldadas. Entra en contacto con los compartimentos internos del frigorífico, elimina eficazmente el calor absorbido del aparato y reduce significativamente la temperatura en los armarios.

Válvula termostática necesario para mantener la presión del fluido de trabajo en un cierto nivel. Las unidades grandes de la unidad están conectadas entre sí mediante un sistema de tubos que forman un anillo cerrado herméticamente sellado.

Secuencia del ciclo de trabajo

La temperatura óptima para el almacenamiento prolongado de alimentos en dispositivos de compresión se crea durante los ciclos de funcionamiento realizados uno tras otro.

Proceden de la siguiente manera:

• cuando el dispositivo está conectado a la red eléctrica, el compresor arranca, comprimiendo los vapores de freón, aumentando sincrónicamente su presión y temperatura;
• bajo la fuerza de un exceso de presión, el fluido de trabajo caliente, que se encuentra en estado agregado gaseoso, ingresa al tanque del condensador;
• moviéndose a lo largo de un largo tubo de metal, el vapor libera el calor acumulado al ambiente externo, se enfría suavemente a temperatura ambiente y se convierte en líquido;
• el fluido de trabajo líquido pasa a través de un filtro secador que absorbe el exceso de humedad;
• el refrigerante penetra a través de un tubo capilar estrecho, a cuya salida disminuye su presión;
• la sustancia se enfría y se transforma en gas;
• el vapor enfriado llega al evaporador y, al pasar por sus canales, extrae calor de los compartimentos internos del grupo frigorífico;
• La temperatura del freón aumenta y se envía nuevamente al compresor.

Si hablamos en palabras sencillas de cómo funciona un frigorífico de compresor, el proceso se ve así: el compresor destila el refrigerante en un círculo cerrado. El freón, a su vez, cambia su estado de agregación gracias a dispositivos especiales, recoge el calor en el interior y lo transfiere al exterior.

El ciclo de funcionamiento en el sistema se repite hasta alcanzar los valores de temperatura fijados por los programas del sistema, y ​​se reanuda nuevamente cuando se registra su aumento.

Después de enfriar hasta los parámetros requeridos, el termostato detiene el motor y abre el circuito eléctrico.

Cuando la temperatura en las cámaras comienza a subir, los contactos se cierran nuevamente y el motor del compresor se activa. relé de arranque de protección. Por eso, durante el funcionamiento del frigorífico, el zumbido del motor aparece constantemente y luego vuelve a disminuir.

Recomendaciones de uso y cuidado

No hay nada complicado en el funcionamiento del equipo: funciona automáticamente las 24 horas. Lo único que debe hacerse cuando lo enciende por primera vez y lo ajusta periódicamente durante el funcionamiento es establecer el régimen de temperatura óptimo en circunstancias específicas.

La temperatura deseada está configurada. termostato. En un sistema electromecánico los valores se fijan a ojo o teniendo en cuenta las recomendaciones especificadas en las instrucciones del fabricante.En este caso, debes tener en cuenta el tipo y cantidad de alimentos almacenados en el frigorífico.

La perilla de control, por regla general, es un mecanismo redondo con varias divisiones o, en modelos más modernos y caros, el control se puede realizar mediante un panel táctil.

Para evaluar el grado de congelación, los expertos recomiendan primero colocar el regulador en la posición media y, después de un tiempo, si es necesario, girarlo hacia la derecha o hacia la izquierda.

Cada marca en dicho mango corresponde a un determinado régimen de temperatura: cuanto mayor es la división, menor es la temperatura. La unidad electrónica le permite ajustar la temperatura con máxima precisión hasta 1 grado mediante un controlador giratorio o botones.

Por ejemplo, ajuste el compartimento del congelador a -14 grados. Todos los parámetros ingresados ​​se mostrarán en la pantalla digital.

Para maximizar la vida útil del refrigerador de su hogar, no solo debe comprender su estructura, sino también cuidarlo adecuadamente. La falta de mantenimiento adecuado y un funcionamiento inadecuado pueden provocar un rápido desgaste de piezas importantes y un mal funcionamiento.

Puede evitar consecuencias indeseables siguiendo una serie de reglas:

1. Limpiar el condensador regularmente. de suciedad, polvo y telarañas en los modelos con rejilla metálica abierta en la pared trasera. Para hacer esto, use un paño normal ligeramente húmedo o una aspiradora con un accesorio pequeño.
2. Instalar el equipo correctamente. Asegúrese de que la distancia entre el condensador y la pared de la habitación sea de al menos 10 cm, esta medida ayudará a asegurar la circulación sin obstáculos de las masas de aire.
3. Descongelar de manera oportuna, evitando la formación de una capa excesiva de nieve en las paredes de las cámaras. Al mismo tiempo, está prohibido utilizar cuchillos y otros objetos afilados para eliminar las costras de hielo, que pueden dañar y desactivar fácilmente el evaporador.

También hay que tener en cuenta que el frigorífico no debe colocarse junto a aparatos de calefacción ni en lugares donde sea posible el contacto directo con la luz solar. La influencia excesiva del calor externo tiene un efecto negativo en el funcionamiento de los componentes principales y en el rendimiento general del dispositivo.

Para limpiar piezas de un producto de acero inoxidable, solo son adecuados los productos especiales recomendados por el fabricante en las instrucciones del dispositivo.

Si planea transportar de un lugar a otro, lo mejor es transportar el equipo en un camión con furgoneta alta, asegurándolo en una posición estrictamente vertical.

De esta forma se pueden evitar averías y fugas de aceite del compresor que entran directamente al circuito de circulación del refrigerante.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Vídeo #1. Cómo funciona la unidad de refrigeración:

Vídeo #2. Explicación detallada de la estructura de los frigoríficos de compresión:

Vídeo #3. Información sobre el funcionamiento de las máquinas de absorción:

Si bien los equipos de refrigeración funcionan correctamente, los consumidores rara vez se interesan por su diseño. Sin embargo, este conocimiento no debe descuidarse. Son muy valiosos porque permiten determinar rápidamente la causa de la avería y localizar el área problemática, evitando averías graves.

Deje comentarios, publique fotografías temáticas y haga preguntas sobre el tema del artículo en el bloque a continuación. Cuéntenos cómo descubrió la estructura de su propio refrigerador.Comparta cómo aplicó sus conocimientos sobre el diseño de una máquina de refrigeración en la práctica.