Холодильники
Общая характеристика и классификация холодильников. Бытовые холодильники предназначены для хранения свежих и замороженных продуктов питания и приготовления в небольших количествах пищевого льда. Холодильники, служащие для замораживания продуктов и их длительного хранения, называют морозильниками.
Принцип действия всех бытовых холодильников состоит в том, что из камеры с продуктами (холодильной камеры) искусственно отводится тепло в окружающую среду. В зависимости от конструкции холодильники бывают компрессионными, абсорбционно-диффузионными и термоэлектрическими.
В компрессионных и абсорбционных холодильниках тепло, отводимое из камеры, воспринимается рабочим веществом (холодильным агентом—хладагентом) при его испарении. Воспринятое хладагентом тепло передается окружающей среде при конденсации его в жидкость. Холодильный агент циркулирует в герметически замкнутом холодильном агрегате (аппарате), изменяя свое агрегатное состояние. Для того, чтобы передача тепла от хладагента в окружающую среду происходила самопроизвольно, необходимо, чтобы его температура была выше температуры окружающей среды. Для этого требуются затраты энергии.
Холодильники, у которых превышение температуры паров хладагента над температурой окружающей среды достигается посредством сжатия их компрессором, называются компрессионными. С помощью компрессора осуществляется также циркуляция хладагента в холодильном агрегате. Компрессор приводится в действие электродвигателем или реже электромагнитным приводом, поэтому все компрессионные холодильники являются электрическими.
В холодильниках абсорбционно-диффузионного действия нагрев паров хладагента выше температуры окружающего воздуха осуществляется обычно электричеством. Циркуляция рабочих веществ в холодильном аппарате абсорбционных холодильников происходит за счет диффузии и абсорбции.
Принцип работы термоэлектрических холодильников основан на использовании эффекта Пельтье.
По условиям эксплуатации холодильники подразделяют на две группы: для тропического климата (класс Т) и для умеренного климата (класс Н).
Холодильники бывают в виде напольных шкафов (КШ— компрессионный шкаф, АШ—абсорбционный шкаф); напольных шкафов (КС, АС); настенных шкафов (КН); шкафов, встраиваемых в кухонные буфеты, проемы стен (KB, АВ); настольных малогабаритных шкафов (AM).
В зависимости от номинальной температуры в испарителе холодильники подразделяются на четыре группы: холодильники, температура которых в испарителе не нормируется, с номинальной температурой в испарителе минус 6 °С (их маркируют одной звездочкой), с температурой минус 12 °С (маркируют двумя звездочками), с температурой минус 18 °С (маркируют тремя звездочками).
По числу холодильных камер холодильники бывают одно-, двух-, трех- и четырехкамерными.
Рис. Двухкамерный холодильник «Стинол-102»
Эксплуатационная характеристика и ассортимент компрессионных холодильников. Эксплуатационные свойства холодильников характеризуются следующими техническими показателями: общий внутренний объем, полезный объем холодильника, полезный объем морозильного отделения, температуры в холодильной камере и испарителе, расход электроэнергии, габариты, масса и др.
Полезный объем холодильника — это объем, используемый для хранения продуктов. Он складывается из полезных объемов холодильной камеры и полезного объема морозильного отделения.
Под полезным объемом морозильного отделения понимают объем, используемый для хранения замороженных продуктов.
Эксплуатационная характеристика и ассортимент абсорбционных холодильников. Высокий расход энергии является существенным недостатком абсорбционных холодильников.
Абсорбционные холодильники при работе не создают шума. Это существенное их преимущество по сравнению с компрессионными.
Термоэлектрические холодильники. Работа термоэлектрических холодильников основана на использовании эффекта Пельтье. Эффект Пельтье заключается в том, что при пропускании электрического постоянного тока через термоэлемент из двух последовательно соединенных (спаянных) материалов с разной термоэлектродвижущей силой (т. э. д. с.) на его контакте (спае) выделяется тепло, а на свободных концах тепло поглощается. Практическое использование эффекта Пельтье стало возможным лишь тогда, когда для изготовления термоэлементов (термобатарей) стали применять полупроводники, один из которых обладает электронной (п), а другой дырочной (р) проводимостью. Холодные спаи термобатареи размещают в холодильной камере (они поглощают тепло из нее), а горячие—вне камеры (от них тепло отводится в окружающую среду); для улучшения теплопередачи к ним припаивают медные или алюминиевые пластины.
Термоэлектрические—наиболее перспективные холодильники, в них нет каких-либо вращающихся частей, хладагентов; они надежны в работе. Однако эксплуатационные расходы этих холодильников пока остаются высокими (на уровне абсорбционных холодильников при меньшей емкости). Основное направление в их доработке—это получение высокоэффективных термоэлементов.
Требования к качеству холодильников. По технико-эксплуатационным показателям холодильники должны соответствовать требованиям стандарта, как и материалы и покрытия внутренних поверхностей и элементов холодильников, соприкасающихся с пищевыми продуктами, а также теплоизоляционные прокладки. Покрытия холодильников должны быть устойчивыми к истиранию, воздействию пищевых продуктов и кислот, а также моющих средств. Важно, чтобы холодильный агрегат был герметичным и его части выдерживали испытательные давления. Уплотнитель двери должен плотно прилегать к корпусу шкафа по всему контуру при закрытой двери. Необходимо, чтобы полки холодильника лежали на опорах, не качаясь, и выдерживали удельную нагрузку не менее 1764 Па (18 гс/см2).
Исходя из установленного стандартом 15-летнего срока службы холодильников, дверь и ее элементы должны выдерживать не менее 100000 открываний и закрываний.
Уровень шума, создаваемого компрессионными холодильниками, не должен превышать 45 децибел на расстоянии 1 м от корпуса холодильника.