Основные принципы генерации холода в современных холодильниках

Так как в настоящее время на рынке наибо­лее широко представлены холодильные машины компрессионного типа (подобное название вы­брано из-за наличия в этих системах компрессо­ра), рассмотрим функционирова­ние аппаратов именно этого типа.

Как известно, производство холода в любой холодильной машине компрессионного типа вы­полняется на основе изменения агрегатного состояния хладагента, циркулирующего в замкну­том контуре.

В процессе циркуляции по контуру хладагент претерпевает четыре фазы: сжатия и нагрева (1), охлаждения и сжижения (2), расширения (3) и испарения (4). Эти фазы наглядно иллюстрирует рисунок 1.3.

Из рисунка также можно также понять, что основными конструктивными элементами холо­дильных машин компрессионного типа являются компрессор, испаритель, конденсатор и регуля­тор потока (капиллярная трубка). Они соединены между собой трубопроводами.

Рисунок 1.3. Фазы холодильного цикла

Фаза сжатия. Парообразный хладагент низкого давления поступает в компрессор по трубопроводу всасы­вания, сжимается и превращается в пар высокой температуры и высокого давления, который спо­собен превращаться в жидкость при обычной (комнатной) температуре.

Фаза сжижения. Пар высокой температуры и высокого давле­ния охлаждается в теплообменнике высокого давления (конденсаторе) и сжижается. Конден­сатор, в зависимости от типа холодильной систе­мы, может быть либо с воздушным, либо с водя­ным охлаждением.

Фаза расширения. Проходя через капиллярную трубку, хлада­гент высокого давления, сжиженный в теплооб­меннике (конденсаторе), переходит в состояние низкого давления, при котором он легко может испаряться.

Фаза испарения. Жидкий хладагент низкого давления попадает в теплообменник (испаритель) низкого давления, поглощает тепло из окружающего воздуха и пе­реходит в парообразное состояние. Конструкция и размеры испарителя выбираются таким обра­зом, чтобы жидкость полностью испарилась внутри него. Далее хладагент опять поступает в компрессор, и описанный выше цикл повторяет­ся вновь.

Таким образом, хладагент постоянно цирку­лирует по замкнутому контуру, меняя свое агре­гатное состояние с жидкого на парообразное и наоборот.

Все фазы холодильных машин компрессион­ного типа включают два определенных уровня давления. Граница между ними проходит между нагнетательным клапаном на выходе компрес­сора и выходом регулятора потока (капиллярной трубки). [19]