Линейный компрессор в холодильнике что это: Линейные компрессоры бытовых холодильников

что это такое, какой принцип работы

Прототип холодильника появился несколько тысяч лет назад. Тогда оборудовали помещения для хранения продуктовых запасов, которые наполняли снегом и льдом, заготовленными на замерших водоемах. Но уже в 1927 году фирма “General Electric” выпустила первую модель бытового холодильника “Monitor-Top”, пользовавшуюся большим спросом у потребителей.

С тех времен холодильное устройство не раз совершенствовали и дорабатывали, что делалось для расширения функциональных возможностей техники и улучшения ее работы. Расскажем, что такое линейный компрессор в холодильнике, каковы его технические характеристики и преимущества.

Содержание

1. Разновидности компрессоров для холодильника
2. Стандартный, или классический
3. Инверторный
4. Линейный
5. Линейно-инверторный
6. Технические характеристики линейных компрессоров, использующихся в холодильных установках
7. Технические показатели
8. Достоинства и недостатки линейных компрессоров
9. Заключение

Разновидности компрессоров для холодильника

Холодильный компрессор – установка, которая предназначена для циркуляции хладагента по теплообменной системе. Благодаря этому происходит отвод тепла из холодильных камер и достижение условий для охлаждения, заморозки и длительного хранения продуктов.

Справка. Хладагент – рабочее вещество в холодильной машине (в современных устройствах используют фреон). Имея низкую температуру кипения и испарения, вещество забирает тепло от охлаждаемого объекта и после сжатия передает его окружающей среде в виде конденсата.

Различают три вида компрессоров, которые используются при производстве холодильных установок.

Стандартный, или классический

Самый простой тип системы. Устанавливался в старых устройствах, считается устаревшим механизмом. Имеет вид электромотора с поршневым насосом, который сжимает и перекачивает фреон по системе. Установка функционирует до тех пор, пока в отсеках не установится заданная температура, после чего она отключается.

Инверторный

Вид механизма, который используется в производстве современных моделей. Это электродвигатель с поршневой помпой, создающий давление хладагента в системе. Скорость вращения контролирует электроника. Установка работает беспрерывно. При достижении нужной температуры она не отключается, а снижает мощность.

Линейный

Используется в большинстве моделей с системой сухой заморозки. Производится в виде катушки с электромагнитным стержнем, который соединен с поршнем насоса. Принцип работы – как у стандартного компрессора.

Линейно-инверторный

Наиболее тихий и экономичный механизм, сочетающий преимущества линейного и инверторного типов. Представляет собой магнитную катушку с поршнем насоса, скорость перемещения которого регулируется электроникой. Работает непрерывно. Достигнув определенной температуры, снижает обороты для постоянного поддержания установленных показателей.

Может пригодиться:

Что такое капельная система разморозки холодильника

Как выбрать холодильник, не требующий разморозки

Назначение испарителя в холодильнике — для чего нужен

Технические характеристики линейных компрессоров, использующихся в холодильных установках

Подробнее расскажем о линейном типе компрессора – что это такое, каковы его технические характеристики и принцип работы.

Приблизительно 80% бытовых холодильников работают на линейных компрессорах, отличающихся низким шумовым фоном и энергосбережением.

Линейная установка состоит из таких основных деталей

:

• цилиндр;
• обмотка электромагнитной катушки;
• поршень;
• пружина.

Принцип работы механизма:

1. На обмотку электромагнитной катушки подается напряжение.
2. Обмотка создает электромагнитное поле вокруг поршня.
3. Поршень под воздействием электромагнитного поля начинает двигаться. На торце поршня находится пружина, которая после сжатия возвращает его в исходное положение. Процесс повторяется.
4. После завершения процесса катушка отключается, поршень останавливается.
5. Через определенное время цикл повторяется.

Работа холодильника с линейным компрессором осуществляется в три этапа:

1. Включение. Датчик в камере контролирует температуру, и как только она превышает указанный уровень, включается компрессор.
2. Охлаждение. Компрессор запускает циркуляцию хладагента в системе. Происходит охлаждение отсеков холодильника до установленных температурных значений.
3. Отключение. Во время работы механизма датчик продолжает проверять температурные значения. После достижения необходимой температуры компрессор отключается.

Цикл повторяется беспрерывно, пока холодильная установка подключена к электросети.

Технические показатели

Выделяют три основных технических показателя работы компрессорных установок: рабочее давление, холодопроизводительность и электрическая мощность.

Справка. Величина показателей варьируется в зависимости от модели холодильника.

Рабочее давление, которое нагнетается компрессором, составляет 2-4 атмосферы. Именно такой уровень давления нужен для циркуляции хладагента по системе. Для безопасности установлены регуляторы, которые удерживают давление на необходимом уровне, иначе возможен разрыв труб с хладагентом.

Показатель холодопроизводительности связан с электрической мощностью, и зависит от модели компрессора и марки хладагента.

Например, модели холодильников LG, работающие на хладагенте фреон марки R12, имеют такие характеристики:

Модели Холодильников LG	Электрическая мощность (Вт)	Холодопроизводительность (ккал/час)
NS24AJG	80	45
NSA43AJG	117	96
NR62CEG	167	150

Преимущества линейных компрессоров в холодильных установках:

1. Минимальный уровень шума, что обеспечивается плавным запуском и остановкой работы компрессора.
2. Продолжительный срок службы благодаря простому механизму, который содержит немного подвижных деталей.
3. Экономный расход энергоресурсов.
4. Нечувствительность линейных компрессоров к перепадам напряжения.
5. Минимальные температурные отклонения. Система контролирует отклонения температуры в камере от установленной.
6. Длительное хранение продуктов благодаря стабильной температуре и быстрому охлаждению.
7. Рыночная стоимость таких холодильников ниже, в сравнении с моделями, оборудованными другими компрессорными системами.

Установка имеет несколько недостатков: характерные щелчки при включении и отключении устройства, при запуске компрессор испытывает максимальную нагрузку.

Читайте также:

Какие холодильники самые бесшумные и надежные

Как выбирать холодильник по рейтингу — ТОП 10

Заключение

Линейный компрессор – одна из основных деталей в холодильнике, которая обеспечивает циркуляцию хладагента в системе, охлаждая камеры до необходимой температуры. Работает циклично.

Основные преимущества установки: низкий уровень шума, длительная эксплуатация, экономность, нечувствительность к перепадам напряжения, стабильная температура.

Смотрите это видео на YouTube

Плюсы и минусы линейного компрессора в холодильнике

Плюсы и минусы > Техника > Плюсы и минусы линейного компрессора в холодильнике

С момента появления на рынке холодильники прочно вошли в наш быт, и сейчас довольно сложно представить современный дом без этих устройств. В настоящее время в магазинах можно встретить два типа холодильников: с линейными и инверторными компрессорами.

Последние более экономичны, но не так популярны из-за высокой цены, поэтому рассмотрим подробно преимущества и недостатки холодильников с линейным компрессором.

Сначала о том, как работает линейный компрессор. Если в двух словах – включился, поработал, отключился. Это кратковременное включение системы охлаждения с использованием максимальной мощности, затем отключение после достижения необходимой температуры.

Такой принцип работы называют циклическим. Охлаждение начинается после того, как датчик, измеряющий температуру, фиксирует ее повышение на один-два градуса. Само собой, для поддержания выбранного режима такие циклы повторяются снова и снова – на протяжении всего срока службы холодильника. Чаще всего в бытовых холодильниках установлены поршневые компрессоры. Число поршней варьируется

от 1 до 12, а ступеней, как правило, две.

Достоинства и плюсы линейных компрессоров

• Линейные компрессоры — традиционный вариант, известный каждому по характерному урчанию во время работы. В ранних моделях звук включения компрессора был действительно громким, но прогресс не стоит на месте, и выпускаемые ведущими брендами холодильники теперь работают почти бесшумно. Уровень шума поддерживается на минимальном пороге восприятия слухом человека.
• Следующий плюс в пользу современных холодильников с линейными компрессорами – превосходная экологичность. Последние разработки позволили сделать устройства с этой системой охлаждения одними из самых экономичных на планете.
  Кроме скромного потребления электричества, экологов радует еще и тот факт, что хладагент, используемый в качестве охлаждающего вещества, является безопасным для окружающей среды и не наносит ущерб атмосфере планеты.
• Еще одним достоинством линейных компрессоров является их нечувствительность к скачкам и перепадам напряжения в сети. Этого преимущества не имеют инверторные системы, хотя некоторые модели оснащаются защитой от сбоев в электросети – стабилизатором напряжения. Что в свою очередь сказывается на цене «инверторов».
• Заключительный плюс в пользу холодильников с линейным компрессором, пожалуй, наиболее значим и осязаем для покупателя. Это цена. Несмотря на то, что покупка любого холодильника – довольно затратное мероприятие, именно устройства с инверторным типом находятся в проигрыше из-за своей стоимости. Производители позиционируют их как более совершенные, однако традиционный тип компрессора остается стабильно популярным в магазинах, о чем говорит и регулярное появление новых моделей.

Недостатки линейных компрессоров

• Начнем с упомянутого выше принципа действия. Из-за работы на максимальной мощности циклами происходит неравномерное охлаждение продуктов, температура в камере постоянно колеблется, хоть и незначительно. Цикличность – причина неравномерной нагрузки и на холодильник, и на проводку. Наверное, каждый обладатель такого устройства замечал, как при включении системы мерцает лампочка на кухне. Это и есть свидетельство резкой подачи нагрузки. Еще недавно считалось, что отсутствие плавности работы не позволяет расходовать электричество экономично. Новейшие усовершенствования систем с линейным компрессором опровергают это.
• Шум на кухне днем и ночью, круглый год? С этим не каждый пользователь готов мириться, ведь он отдал немаленькую сумму за свой холодильник! Да, это еще один минус линейных компрессоров, который особенно проявляется на недорогих моделях. Старые холодильники гудят неприлично громко, рискуя помешать даже соседям снизу. Появление инверторного типа охлаждения заставило и у традиционных систем усовершенствовать шумоподавление: дань современным требованиям. Поэтому сейчас в магазинах можно встретить как архаичные варианты с высоким порогом шума, так и модели с «тихим стартом» и «тихой остановкой».
• Инверторные холодильники более совершенны в плане долговечности, так как не подвержены цикличным запускам и отключениям. Это дает им преимущество перед линейными моделями, срок службы которых не столь велик. Вообще, если рассматривать среднестатистические варианты обоих типов охлаждения, можно вывести примерную зависимость стоимости от долговечности: линейные холодильники дешевле при покупке, но служат меньше, потребляя при этом больше электричества, а инверторные, напротив, стоят дороже, но экономят средства в дальнейшем.

Что выбрать?

Ответ на этот вопрос нужно сформулировать самостоятельно, ведь в гипермаркетах электроники предостаточно товаров обоих типов по различным ценам. Всегда остается актуальным соотношение цена-качество, именитость производителя, разумеется, тоже играет не последнюю роль. Поэтому, если сопоставлять сходные по параметрам и цене модели, окажется, что тип компрессора – выбор персональный, зависящий от возможностей и запросов покупателя. Обе технологии развиваются и совершенствуются, сохраняя при этом конкуренцию на рынке. А конкуренция в случае движения к улучшению качества жизни – однозначно хорошо.

Проект оптимизации поршня линейного компрессора для холодильника

Главная Прикладная механика и материалы Прикладная механика и материалы Vol. 552 Конструкция линейного компрессора с оптимизацией поршня…

Предварительный просмотр статьи

Аннотация:

Линейный компрессор не имеет кривошипно-шатунного механизма для привода поршня и приводится в движение непосредственно линейным двигателем, который имеет более высокий электрический КПД, чем традиционный роторный асинхронный двигатель. Таким образом, это становится важным направлением исследований будущего компрессора холодильника. Эта статья направлена ​​на оптимизацию конструкции поршня и цилиндра линейного компрессора для уменьшения потерь на трение и повышения эффективности компрессора. В результате анализа конструкции и экспериментов были улучшены структура и материал поршня и цилиндра. Все точки опоры находятся на поршне. Материал чугуна используется для поршня и цилиндра. А обработка фосфатом выполняется на поверхности. Эксперименты подтвердили, что изменения могут уменьшить износ и повысить эффективность компрессора.

Доступ через ваше учреждение

Вас также могут заинтересовать эти электронные книги

Предварительный просмотр

* – Автор, ответственный за переписку

Рекомендации

[1] Тиандонг Го, Вонджонг Ли, Санчул До, Джи Хван Чжон. Критерий конструкции всасывающей трубы для холодильников, работающих на хладагенте R-134a, для обеспечения возврата масла в компрессор. Международный журнал по кондиционированию и охлаждению воздуха, 2012 г., 20 (04): 1250018.

DOI: 10.1142/s2010132512500186

Академия Google

[2] Чжихай Ли, Ян Лю, Чжун Юань. Оптимизация параметров линейного компрессора для холодильника. Прикладная механика и материалы, 2013, 331(1): 84-87.

DOI: 10.4028/www.scientific. net/amm.331.84

Академия Google

[3] Чжихай Ли, Ян Лю, Чжэннань Сюань, Юань Чжун. Анализ характеристик различных методов линейного двигателя для компрессора (на китайском языке). Технология сжатия, 2013, 241(5): 43-47.

Академия Google

[4] Ким Сон-Ан, Ли Сан-Гон, Пак Дэ-Гын, Бён Сан-Ин, Чо Юн-Хён. Исследование улучшенного моделирования системы линейного двигателя для линейного компрессора с учетом магнитной нелинейности. Силовая электроника и приводные системы (PEDS), 10-я международная конференция IEEE, 2013 г., 2013 г. , стр. 564–568.

DOI: 10.1109/пед.2013.6527083

Академия Google

[5] Чан Гён Сон, Тэ Вон Чон. Анализ и контроль эффективности линейной компрессорной системы для холодильника с приводом от ШИМ-инвертора. Trans Korean Inst Electr Eng, 2013, 62 (11): 1544-1549.

DOI: 10.5370/kiee.2013.62.11.1544

Академия Google

[6] ЧжиХуа Ган, Лонги Ван, Вэнь Цзе Чжоу, Юй Цзин Сун, Сяо Бинь Чжан. Линейный компрессор с подвижной катушкой и треугольным гибким подшипником (на китайском языке). Кунг Ченг Дже Ву Ли Сюэ Пао/Журнал инженерной теплофизики, 2013, 34(9).): 1611-1614.

DOI: 10.1063/1.4707093

Академия Google

[7] Крейг Р. Брэдшоу, Экхард А. Гролл, Суреш В. Гаримелла. Линейные компрессоры для охлаждения электроники: рекуперация энергии и ее преимущества. Международный журнал холодильного оборудования, 2013 г., 36(7): 2007–(2013).

DOI: 10. 1016/j.ijrefrig.2013.02.002

Академия Google

[8] Чжэнфэй Ма. Исследование прототипа линейного компрессора для холодильника[M] (на китайском языке). Ханчжоу: Чжэцзянский университет (2005).

Академия Google

Цитируется

Преимущества линейных компрессоров

Поделиться

Три статьи, недавно опубликованные в IJR, иллюстрируют эффективность исследований и разработок линейных компрессоров и подчеркивают их преимущества, особенно в коммерческом и бытовом холодильном оборудовании.

• Дата : 27.02.2020
• Темы: Компрессоры
• Ключевые слова : Линейный компрессор
• Комиссии : Холодильное оборудование

Печать

Среди поршневых компрессоров особое внимание уделяется линейным компрессорам для небольших холодильных установок. Вместо вращения роторным двигателем через коленчатый вал поршень линейного компрессора приводится в движение непосредственно линейным двигателем. Помимо своей компактности, линейные компрессоры обладают такими преимуществами, как меньшие потери на трение, возможность работы без масла и простое регулирование холодопроизводительности. Это приводит к более высокой энергоэффективности холодильных систем, использующих этот тип компрессоров. Линейные компрессоры являются предметом интенсивных исследований и разработок, о чем свидетельствуют три статьи, опубликованные в январском номере журнала International Journal of Refrigeration за 2020 год. (1) (2) (3)

• В первой статье ¹ X. Zhang et al. подчеркнем, что улучшение динамических характеристик линейных компрессоров было главной темой научных исследований и промышленных разработок на протяжении нескольких десятилетий. В этой статье представлена ​​всеобъемлющая и обобщенная модель, которая способна прогнозировать как переходные, так и установившиеся режимы движения поршня, внутреннего давления и температуры, а также общую производительность.
  Модель позволила исследователям продемонстрировать, что максимальный массовый расход и наивысший КПД двигателя достигаются, когда частота возбуждения находится на резонансной частоте системы, и оценить штрафы, связанные с работой вне резонанса. Предварительная проверка была проведена с использованием экспериментальных результатов коммерческого линейного компрессора для бытовых холодильников.

• В другой статье ² H. Zou et al. отмечают, что линейный компрессор является перспективной альтернативой коммерческому холодильнику, использующему R290 (пропан). Они смоделировали конструкцию линейного компрессора, а затем с помощью этой модели проанализировали производительность линейного компрессора, использующего R290 с поршнями разного диаметра, чтобы получить оптимальную структурную конфигурацию для его применения в коммерческих холодильниках.
  Учитывая утечку из камеры сжатия в камеру всасывания и взяв в качестве примера линейный компрессор с рабочим объемом 12 см3, оптимальный диаметр поршня для коммерческого холодильника, использующего R290 колеблется от 30 мм до 32 мм.

• В третьей статье ³ H. Jiang et al. подчеркивают, что линейные компрессоры привлекательны для бытового охлаждения. Минимизация объема зазора линейного компрессора является ценным подходом к увеличению объемного КПД и, следовательно, холодопроизводительности. Это особенно полезно для хладагентов, которые требуют большого рабочего объема из-за высокого трения. Однако работа линейного двигателя со смещением может ухудшить КПД двигателя из-за более раннего насыщения.
  Поэтому авторы экспериментально сравнили холодопроизводительность линейного компрессора с R1234yf в качестве хладагента для различных объемов зазора, используя смещение 0 мм. В частности, они обнаружили, что при уменьшении зазора с 0,8 мм до 0,6 мм достигается увеличение объемной эффективности в среднем на 4%. Они также обнаружили, что охлаждающая способность при степени сжатия 2,5 и ходе 13 мм увеличилась на 12%, когда зазор уменьшился с 1,07 мм до 0,4 мм.
  Авторы пришли к выводу, что минимизация зазора имеет важное значение для работы с частичной нагрузкой и улучшает общий КПД, особенно при высоких соотношениях давлений. Они рекомендуют этот подход для линейных компрессоров, используемых в холодильниках и морозильных камерах.

Процитированные статьи IJR могут быть бесплатно загружены членами IIR на сайте ScienceDirect после активации их учетной записи (https://sciencedirect.com/science/activate/iif) или в Fridoc по ссылкам, приведенным ниже.

¹ Синье Чжан и др.