Что такое холодильник в физике

Что такое холодильник в физике

Двухдверный холодильник Samsung RH62K60177P – это сочетание функциональности и отличного дизайна, лучший выбор для тех, кто ценит не только внешнюю, но и внутреннюю красоту. Он отлично подойдет большим семьям, которые любят принимать гостей.

Какой холодильник выбрать в 2018 году: обзор моделей

Обзор и советы специалистов расскажут вам, какой лучше холодильник выбрать в 2018 году. Описание хороших моделей, характеристики, цены. Какой выбрать однокамерный, двухкамерный, встраиваемый холодильник.

Какой холодильник лучше выбрать 2018 — отзывы специалистов

Какой холодильник лучше выбрать в 2018 году подскажет рейтинг лучших моделей по соотношению цена-качество. Отзывы специалистов и мнение покупателей -читайте на Tkat.ru.

Холодильники российского производства и цены на них

Лучшие цены на отечественные холодильники, большой выбор моделей. Выгодные предложения от интернет-магазинов! Скидки и спецпредложения! Покупайте с выгодой!

Где купить холодильник до 10 000 рублей

Где купить холодильник ценой до 10 000 рублей. Выгодные предложения от интернет-магазинов! Скидки и спецпредложения! Покупайте с выгодой!

Абсорбционные холодильники

Лучшие цены на абсорбционные холодильники. Выгодные предложения от интернет-магазинов! Скидки и спецпредложения! Покупайте с выгодой!

Цветные холодильники — где купить?

Лучшие цены на цветные холодильники. Выгодные предложения от интернет-магазинов! Скидки и спецпредложения! Покупайте с выгодой!

Холодильник с ледогенератором

Лучшие цены на холодильники с ледогенератором. Выгодные предложения от интернет-магазинов! Скидки и спецпредложения! Покупайте с выгодой!

Где купить узкий холодильник шириной до 50 см

Лучшие цены на узкие холодильники. Выгодные предложения от интернет-магазинов! Скидки и спецпредложения! Покупайте с выгодой!

Зачем нужны холодильники «легкого» класса

Необходимость охлаждения товаров различного назначения привела к появлению класса мини холодильников. Для чего предназначены маленькие холодильники, практическая польза и экономическая выгода использования этих устройств в различных условиях и местах размещения.

На что обратить внимание при выборе холодильника

Домашний холодильник, он сохранит наши продукты и приготовленную пищу для всей семьи. Какие правила выбора следует знать, совершая покупку. Изучаем советы и рекомендации.

Белорусские холодильники Атлант: каталог новинок

Холодильники Атлант: каталог новых моделей, которые будут выпускаться в 2015 году. Представлены фото этих моделей. Особенности разных моделей, их описание. Ссылки на инструкции к холодильникам Атлант.

Покупаем холодильник

Самые свежие продукты надолго сохранят свои качества, если правильно выбрать и купить холодильник для хранения пищевых продуктов. Эта публикация посвящена тонкостям выбора холодильника для дома.

Холодильник какой фирмы лучше купить — выбираем холодного парня с горячим сердцем

Холодильник радует нас возможностью всегда использовать в пищу свежие продукты, так как охлаждение сохраняет питательные свойства. Однако, у холодильников есть такие функции как заморозка, да и красивый холодильник всегда украсит интерьер. Поэтому выбираем мы его надолго. Холодильник должен быть надежным, простым в обиходе и работать долго.

Как выбрать хороший холодильник

Невозможно представить себе современную квартиру или дом без такого охлаждающего продукты устройства как холодильник. он помогает нам сохранить свежесть и вкус любимых продуктов на долгое время. Как же выбрать нужный?

Обзор холодильников будущего

Довольно подробный и большой обзор самых последних новинок в сфере холодильной техники. Если вы хотите приобрести лучшее холодильное сооружение и удивить всех своих друзей — обязательно прочтите данную статью и узнайте о самых неординарных дизайнах современных холодильников.

Различаем типы холодильников по принципу действия

Чем отличаются термоэлектрические, компрессионные и другие холодильники? Какой у них принцип действия и которые из них надёжнее? Всё о домашних холодильниках с технической точки зрения читайте в статье!

Борьба с ароматами холодильника

Хотите узнать откуда берутся запахи в холодильниках и как с ними бороться в зависимости от причины возникновения? Тогда вам непременно поможет эта статья — все способы избавиться от неприятных запахов из рефрежиратора в одном месте.

No-Frost, Biofresh, Vario-Space и т.п., как разобраться в холодильниках?

Прежде чем отправиться за покупкой холодильника для дома, вы должны ознакомиться со всеми возможными функциями. Зачем? Чтобы понять что вам нужно, а что — нет, и выбрать модель лучшую для вас, а не самую дорогую и навороченную в модельном ряде с кучей бесполезных функций. Итак, разбираемся!

Наши партнеры

Используя интернет ресурс tkat.ru, Вы соглашаетесь на обработку Ваших персональных данных (см. Политика конфиденциальности), в противном случае вы должны прекратить использование ресурса.

Откуда в холодильнике холод

Холодильник появился благодаря термодинамике, науке, занимающейся перемещением и превращением тепла. Эти процессы и происходят в обычном домашнем холодильнике. Тепло захватывает хладагент, выводит его наружу, тем самым охлаждая содержимое камеры, и возвращается назад за новой порцией тепла.

Что такое хладагент?

Это рабочее вещество холодильника, которое из-за низкой температуры кипения способно с легкостью забирать тепло.

Длительное время в качестве рабочего вещества использовался R-12, или фреон. Но установив его вредное воздействие на озоновый слой планеты, заправка им холодильников стала приостанавливаться. Сегодня применяется безвредный для человека и природы R-134а, а также смеси различных газов и диметиловый эфир.

Как низкая температура кипения хладагента связана с охлаждением продуктов?

Из физики известно, что при кипении вещество забирает из окружающей среды тепло и, тем самым, ее охлаждает. Так, например, при растирании тела эфиром, чувствуется охлаждение. Испаряясь, он забирает тепло у тела. Чтобы охладить внутреннюю камеру холодильника, нужно заполнить рабочим веществом некоторые части устройства. Вскипев, оно заберет тепло у помещенных в камере продуктов.

Как же работает холодильник?

Любой холодильник состоит из трех главных составляющих:

1. Мотора – компрессора.
2. Конденсатора – металлический змеевик, расположенный на задней панели.
3. Испарителя – коробочка из металла, которую можно увидеть в морозильной камере.

Сжиженный под давлением хладагент по трубопроводу из змеевика попадает в испаритель. В испарителе низкое давление. Рабочее вещество начинает кипеть и испаряться, охлаждая стенки испарителя, который в свою очередь охлаждает воздух в холодильнике. Компрессор создает низкое давление в испарителе, откачивая его пары На место испарившегося газа поступает новый сжиженный газ.

Пройдя через компрессор, пары в сжатом состоянии поступают в змеевик. При сжатии газ нагревается, поэтому конденсатор всегда теплый. Проходя по змеевику, горячий хладагент остывает и превращается в жидкость. В жидком состоянии он снова поступает в испаритель, и процесс начинается снова.

Круговорот продолжается до того, пока датчик температуры не даст сигнал компрессору остановиться.

Почему хладагент не закипает прямо в змеевике?

А потому, что при разном давлении температура кипения так же разная. Именно из-за низкого давления в испарителе и происходит кипение хладагента. В змеевике же температура кипения достаточно высокая из-за высокого давления. Как, например, в котлах с высоким давлением температура кипения воды может достигнуть 200 градусов по шкале Цельсия.

Роль компрессора

Это своеобразный насос. Он перекачивает хладагент и создает нужное давление в испарителе и змеевике для сжижения и испарения хладагента. Испаритель же является источником холода в холодильнике.

При утечке хладагента или отказе компрессора необходим ремонт холодильников.

Что такое холодильник в физике

Электронная рассылка о холодильниках. Самые интересные подборки новостей.

Информация о холодильниках от

первый информационный портал о бытовых
холодильниках и морозильниках

Поиск

Холодильник.инфо / Статьи / Физика холодильника

Физика холодильника

05 сентября 2005

https://www.holodilnik.infohttp://holodilnik.info/user_img/fiz_1.jpg
https://www.holodilnik.info/articles/fiz_holod/
2005-09-05 16:55:46

Прочитано: 17433 раз

Рейтинг статьи:

Современные люди привыкли пользоваться благами цивилизации, не особенно задумываясь над внутренним устройством окружающей техники. Философский принцип «черного ящика» — нажал на нужную кнопку и получил известный результат, причем без знания процессов, происходящих внутри того или иного прибора – стал основополагающим для нашего образа жизни. Самые сложные, нетривиальные и даже гениальные научные решения воплощаются в удобные и функциональные формы бытовой и развлекательной техники, освоение которой доступно любому. Но быть простым пользователем, не имеющим ни малейшего представления о принципах работы того же холодильника, нравится не всем. Холодильник устроен действительно интересно и оригинально, а потому познакомиться с физическими основами его способности «вырабатывать холод» будет полезно каждому.

В основе общего принципа устройства любой холодильной техники лежит один из важнейших разделов физики – термодинамика. Еще в шестнадцатом веке ученые стали обращать пристальное внимание на связь давления, теплоты, работы и энергии. Выяснилось, что теплота – это внутренняя энергия молекул вещества или, проще говоря, скорость, с которой движутся эти молекулы. А холод, таким образом, трактуется как низкая скорость движения молекул, обусловленная небольшой кинетической энергией этих частиц. Термодинамика установила, что работу можно превратить в теплоту, а теплоту – в работу. Это было интуитивно понятно и раньше, но только после точного формульного обоснования термодинамических законов стало возможно конструировать точные тепловые машины, к которым относятся и холодильники. Будучи обыкновенной тепловой машиной, холодильник не «создает холод», а передает, «перекачивает» теплоту от одного тела (воздуха внутри холодильника) к другому (воздуху вне холодильника).

Но сухая физическая теория при всей своей глубине никогда не позволит разобраться в существе практической проблемы с полнотой, которую дает поэтапный анализ принципиальной схемы прибора, построенного на основе какого-либо физического принципа. Холодильник – не исключение, и потому пора перейти от молекул и их абстрактных колебаний к реальным, весомым и зримым компрессорам, испарителям и прочим агрегатам, благодаря которым наша пища остается в сохранности столь долгое время.

В простейшем случае компрессионный холодильник (а именно на этой системе построены все бытовые агрегаты) представляет собой камеру, в которой находится испаритель. Это металлический «ящичек», в котором происходит переход хладагента из жидкого состояния в газообразное. Жидкий хладагент, попадая в испаритель, начинает активно испаряться, отбирая теплоту у единственного доступного источника – металлических стенок испарителя, который, в свою очередь, охлаждает воздух внутри камеры холодильника. Затем пары хладагента высасываются из испарителя компрессором, после чего конденсируются, превращаясь обратно в жидкость. Это происходит под действием высокого давления, создаваемого компрессором (электромотором, обеспечивающим давление). Согласно законам термодинамики, при конденсации под воздействием давления происходит повышение температуры. Нагретый жидкий хладагент (находящийся под высоким давлением, что мешает ему испариться) проходит по извивам трубок теплообменника, расположенных снаружи на задней стенке холодильника, отдавая теплоту окружающему воздуху. Именно на этой стадии происходит удаление из закрытой термодинамической системы холодильника ненужной теплоты (закрытой называют такую систему, которая обменивается с окружающим пространством энергией, но не обменивается веществом).

Хладагент – это вещество, циркулирующее в системе холодильника. Именно хладагент, как ясно из рассмотренной выше принципиальной схемы простейшего холодильника, переносит теплоту от воздуха внутри камеры в окружающую среду. Хладагенты должны отвечать определенным требованиям по своим физическим свойствам. Особенно важно, чтобы температура кипения хладагента была в нужных пределах (они определяются конструктивными особенностями конкретного холодильника), а теплоемкость – достаточно высокой. В современных бытовых холодильниках, после запрета оказавшихся разрушительными для озонового слоя фреонов, используются другие вещества, достаточно хорошо выполняющие функции хладагентов. И если даже они не так хороши в этом качестве, как были хороши фреоны, то для конечного покупателя холодильной техники это не имеет особого значения. Конструкторы компенсируют недостатки хладагентов повышением эффективности работы механической и электронной систем холодильника.

Итак, после полного оборота хладагента по системе холодильный цикл завершается. В дело вступает электроника, которая измеряет температуру в холодильной камере и сравнивает ее с то, что была запрограммирована владельцем холодильника. Если они совпадают, то компрессор на время останавливается, если же нет – продолжает работать, цикл за циклом прогоняя хладагент по трубам теплообменной системы.

Современные холодильники по физическому принципу работы не отличаются от тех, что наводнили рынок в первой половине двадцатого века. Не важно, одна камера в холодильнике или две, имеет ли он морозилку или нет. Не важно даже число компрессоров и независимых контуров охлаждения. Даже препятствующая намерзанию инея на испарителе технология No Frost, на первый взгляд кажущаяся революционной, ни капли не меняет сущности термодинамических процессов, происходящих в холодильнике. Пока не изобретен какой-либо другой, более удобный и эффективный (т.е., имеющий больший коэффициент полезного действия) способ переноса тепла от воздуха внутри холодильной камеры во внешний воздух, компрессионные холодильники останутся нашими верными помощниками.

Как работает холодильник

Каждый из нас пользуется холодильником каждый день и ценит то, что с его помощью можно дольше хранить многие продукты питания. Однако все ли знают, как работает холодильник и как возможно, что он может постоянно поддерживать оптимальную температуру для хранения продуктов? О том, как работает типовой домашний холодильник, читайте в этом материале.

Из каких материалов изготовлен холодильник?

Нержавеющая сталь – Корпус холодильника обычно изготавливается из нержавеющей стали. Однако во многих моделях из стали сделана только дверь со специальным уплотнителем, а остальная часть корпуса – из пластика.

Металл – обычно изготавливаются металлические подставки для бутылок. Однако некоторые холодильники Samsung имеют специальную металлическую отделку внутри, так называемое «металлическое охлаждение» для лучшей изоляции и большей температурной стабильности.

Пластмасса – внутренняя часть холодильника сделана из пластика и заполнена подходящим теплоизоляционным материалом. Кроме того, ящики и дверцы балконов выполнены из прозрачного пластика.

Стекло – большинство новых холодильников предлагают полки из закаленного стекла, например холодильник Atlant ХМ 4421-009-ND. Такие полки прочные, легко чистятся и без проблем вмещают даже тяжелые продукты.

Принцип работы

Физический принцип работы холодильника заключается в том, что теплый воздух заменяется холодным в процессе испарения и конденсации хладагента. Что такое хладагент? Хладагенты используются как в кондиционерах, так и в холодильниках. Они часто находятся в жидком или газообразном состоянии и используются в вашем кухонном холодильнике для создания низкой температуры, при которой продукты остаются свежими.

Холодильник состоит из основных компонентов:

1. Компрессор;
2. Испаритель;
3. Конденсатор;
4. Расширительный клапан / капиллярная трубка;
5. Фильтр–осушитель;
6. Докипатель;
7. Датчик температуры / термостат;
8. Защитное пусковое реле.

Компрессор – это «сердце» холодильника. Он обеспечивает циркуляцию хладагента по всей системе, увеличивает давление в теплой части контура и нагревает хладагент.

В нашем каталоге представлены как однокомпрессорные холодильники, так и двухкомпрессорные.

Конденсатор находится на задней стенке холодильника. Внутри хладагент охлаждается и конденсируется, то есть превращается из газа обратно в жидкость.

Испаритель расположен внутри холодильника и является той частью, которая охлаждает предметы в холодильнике. Когда хладагент превращается из жидкости в газ в результате испарения, он охлаждает область вокруг себя, создавая подходящую среду для хранения продуктов.

Капиллярная трубка – это тонкий кусок трубки, который служит расширительным устройством. Жидкий хладагент направляется через капиллярную трубку и распыляется в среду низкого давления испарителя.

Термостат контролирует процесс охлаждения, отслеживая температуру, а затем включая и выключая компрессор. Когда датчик определяет, что в холодильнике достаточно холодно, он выключает компрессор. Если он обнаруживает слишком много тепла, он включает компрессор и снова начинает процесс охлаждения.

Важный хладагент

Весь химико-физический процесс в холодильнике предъявляет очень высокие требования к выбору охлаждающего агента. Это должно быть вещество, которое испаряется при очень низкой температуре и, конечно же, безопасно для человека и окружающей среды. Первоначально использовался аммиак, но он очень токсичен для человека и был исключен из-за его опасности.

Его заменили фреоном, который, как позже выяснилось, вреден для озонового слоя. В настоящее время используются хладагенты, например, изобутан R600a. Следует помнить, что это горючий газ, но в том количестве, которое используется в холодильном оборудовании, не представляет большой опасности.

Последовательный цикл работы холодильника

Холодильники работают, заставляя циркулирующий внутри хладагент превращаться из жидкости в газ. Этот процесс, называемый испарением, охлаждает окружающую среду и дает желаемый эффект.

Чтобы запустить процесс испарения и сменить хладагент с жидкого на газ, необходимо снизить давление хладагента через выпускное отверстие, называемое капиллярной трубкой. Чтобы холодильник продолжал работать, необходимо вернуть газообразный хладагент в жидкое состояние, поэтому необходимо снова сжать газ до более высокого давления и температуры. Здесь на помощь приходит компрессор.

После того, как компрессор выполнит свою работу, газ должен быть горячим и находиться под высоким давлением. Его нужно охлаждать в конденсаторе, который установлен в задней части холодильника, чтобы его содержимое могло охлаждаться окружающим воздухом. Когда газ охлаждается внутри конденсатора (все еще находится под высоким давлением), он снова превращается в жидкость. Затем жидкий хладагент возвращается в испаритель, где процесс начинается снова.

Как холодильник достигает ожидаемой низкой температуры?

В процессе работы холодильник использует несколько простых физических процессов. Однако для этого необходимо обеспечить его соответствующим количеством электроэнергии, которое потребляется агрегатом, подключенным к электрической розетке. Благодаря подводимой энергии можно направить хладагент в поток и соответственно изменить его агрегатное состояние.

Холодильники включают несколько раз в течение дня, как только получают информацию об изменении температуры внутри устройства, которую в каждом холодильнике можно настроить в соответствии с потребностями пользователя. Воздушный поток внутри холодильной камеры возможен благодаря размещенным внутри вентиляторам.

Цикл работы всех компонентов холодильника является непрерывным и повторяемым, и возникновение любых перерывов в работе или сбоев цикла может привести к тому, что внутри холодильника не будет поддерживаться соответствующая температура.

Виды систем охлаждения холодильников на рынке

Несмотря на популярность системы no-frost, на рынке вы найдете различные варианты, но все же «традиционные» холодильники.

Холодильники со статическим охлаждением

Статическое охлаждение – популярный метод охлаждения, при котором используются двигатели с отдельными контурами для холодильника и морозильника. Процесс происходит с помощью газа, который охлаждает обе камеры, пока не будет достигнута соответствующая температура. Статический холодильник требует размораживания 1–2 раза в год.

Холодильники со статическим вентиляторным охлаждением

Они работают так же, как статические кулеры, за исключением того, что оснащены вентилятором. Его задача – равномерно распределить холод, чтобы еда могла храниться дольше. Как и статический холодильник, холодильник со статическим вентилятором требует периодического размораживания.

Холодильник с функцией No-Frost

Система, состоящая из испарителя, вентилятора и очистителя воздуха, исключает необходимость размораживания морозильной камеры. Охлаждение осуществляется «всухую», что снижает риск размножения бактерий и плесени. Холодильники No-Frost оснащены так называемыми пищевыми камерами, куда должны быть помещены овощи, фрукты, сыры и мясо, чтобы уберечь их от высыхания.

В нашем интернет-магазине представлен широкий ассортимент холодильников с системой охлаждения No Frost

Как работает система no-frost?

Каждый, кто использовал обычный холодильник и заменил его, на агрегат с системой No Frost, знает, насколько это удобно. Можно забыть о периодическом размораживании морозильной камеры и опасениях, что мороз начнет таять, когда дверца будет открыта на несколько минут. Систему no-frost можно считать революционной – сейчас люди, решившие купить новый холодильник, ориентируются в первую очередь на нее.

Функция no-frost в морозильных камерах исключает размораживание благодаря принудительной циркуляции воздуха. Влага из морозильной камеры выводится наружу. Это связано с совместной работой трех элементов: двигателя с испарителем, вентилятора и очистителя воздуха. Такое расположение блокирует возможность образования наледи, а также различных типов отложений пищи.

Преимущества холодильников «Ноу Фрост»

Нельзя отрицать, что холодильники с системой no-frost превосходят устройства с классическими системами охлаждения. Стоит обратить внимание на следующие преимущества:

• Отсутствие инея в морозильной камере означает, что ее не нужно размораживать.
• Холодильник без замораживания, его легче содержать в чистоте. Грязь не оседает на морозе.
• Продукты, помещенные в морозильную камеру, не прилипают друг к другу или к поверхности ящиков.
• Система no-frost также означает большую экономию. Замороженная морозильная камера увеличивает потребление электроэнергии. Когда в камерах не накапливается иней, расход остается постоянным.

Есть ли недостатки у системы no-frost?

Холодильник без замораживания – не идеальный прибор. Сам факт, что на рынке до сих пор можно найти обычные холодильники «старого типа», оправдывает это. Следующее может отговорить вас от покупки холодильника без заморозки:

Уменьшена вместимость холодильника. Более обширная система безморозного охлаждения, занимает больше места.

Холодильники No-Frost могут сушить продукты – уровень влажности в них значительно снижен. Следует помнить, что такие продукты, как фрукты, овощи, мясо или сыр, следует помещать только в специальные камеры для свежести.

Как выбрать идеальный незамерзающий холодильник?

Система no-frost, хотя и облегчает жизнь, – не единственная функция, на которую следует обратить внимание при выборе идеального холодильника. Учтите следующее:

1. Сохранение энергии. Холодильники без замораживания также бывают разных классов энергии. Конечно, лучше всего будет A +++. Энергосберегающий холодильник позволит существенно сэкономить электроэнергию на холодильниках.
2. Уровень шума. К бесшумным холодильникам относятся холодильники с объемом менее 40 децибел.

Преимущества холодильников с системой no-frost практически превосходят классические холодильники – энергоэффективность и больший комфорт использования – это преимущества, которые больше всего заботят большинство пользователей.