В холодильниках воздух охлаждается специальным составом: В холодильниках воздух охлаждается специальным составом, протекающим по трубам. Почему эти трубы (испаритель) помещают
принцип работы холодильника, устройство холодильника, как работает холодильник
- Home
- принцип работы холодильника
принцип работы холодильника
Холодильный агрегат работает следующим образом. Мотор-компрессор откачивает пары фреона из испарителя и нагнетает их в конденсатор. В конденсаторе пары фреона охлаждаются и конденсируются. Далее жидкий фреон через фильтр-осушитель и капиллярный трубопровод попадает в испаритель. Гидравлическое сопротивление капиллярного трубопровода подбирается таким образом, чтобы создать определенную разность давления всасывания и конденсации, которое создает компрессор, при которой через трубопровод проходило определенное количество жидкости. Каждый капилляр соответствует определенному мотор-компрессору. На входе фреона в испаритель, давление падает от давления конденсации до давления кипения. Этот процесс называется дросселированием. При этом происходит вскипание фреона, поступая в каналы испарителя фреон кипит, энергия необходимая для кипения в виде тепловой, забирается от поверхности испарителя, охлаждая воздух в холодильнике. Пройдя через испаритель жидкий фреон превращается в пар, который откачивается компрессором. Количество отводимой холодильной машиной теплоты, приходящейся на единицу затраченной электрической энергии называется холодильным коэффициентом холодильника.1 – конденсатор, 2 – капиллярная трубка, 3 – мотор-компрессор,
4 – испаритель, 5 – фильтр-осушитель, 6 – обратная трубка
Конденсатор – теплообменный аппарат для отвода тепла от конденсирующихся (превращающихся в жидкость) паров фреона к окружающей среде. Это обусловлено предварительным повышением давления паров в компрессоре и отводом от ник тепла в конденсаторе. На холодильниках с естественным охлаждением конденсатор в виде змеевика или щита устанавливают на задней стенке (снаружи или внутри). Холодильники больших размеров обычно оснащены конденсаторами, имеющими вид радиаторов, их устанавливают рядом с компрессором, внизу. Вентилятор обеспечивает их нормальное охлаждение. Конденсатор обязательно должен хорошо охлаждаться – это залог нормальной работы холодильника.
Докипатель – представляет из себя емкость, установленную между испарителем и всасывающим патрубком компрессора. Предназначен для докипания жидкого фреона и предотвращения попадания его в компрессор, что может привести к выходу из строя компрессора. Размещают докипатель в охлаждаемом объеме — как правило в морозильной камере. Докипатель может быть алюминиевым или медным.
Работу бытового холодильника обеспечивает электрическая схема.
1 – терморегулятор, 2 – кнопка принудительной оттайки, 3 – реле тепловой защиты, 3.1. – контакты реле, 3.2. – биметаллическая пластина, 4 – электродвигатель мотор-компрессора, 4.1. – рабочая обмотка, 4.2. – пусковая обмотка, 5 – пусковое реле, 5.1. – контакты реле, 5.2. – катушка реле
При подаче напряжения в схему электрический ток проходит: через замкнутые контакты терморегулятора 1, копки принудительной оттайки 2, реле тепловой защиты 3, (контакт 3.1, биметаллическая пластина 3.2), пусковое реле 5 (катушку 5.2, контакты 5.1 разомкнуты) и рабочую обмотку 4.1 электродвигателя мотор-компрессора 4. Поскольку двигатель не вращается, ток, протекающий через его рабочую обмотку, в несколько раз превышает номинальный. Пусковое реле 5 устроено таким образом, что при превышении номинального значения тока замыкаются контакты 5.1, подключая к цепи пусковую обмотку электродвигателя, который начинает вращаться, в результате чего, ток в рабочей обмотке снижается, контакты пускового реле размыкаются, но двигатель продолжает работать в нормальном режиме за счет рабочей обмотки. При достижении заданной температуры, контакты терморегулятора размыкаются и электродвигатель компрессора останавливается. Для отключения электродвигателя при опасном повышении силы тока предназначено реле тепловой защиты. С одной стороны оно защищает электродвигатель от перегрева и поломки, а с другой от пожара. Реле состоит из биметаллическое пластины 3.2., которая при опасном повышении силы тока нагревается и, изгибаясь, размыкает контакты 3.1. После остывания биметаллической пластины контакты снова замыкаются.
РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНИКА СВОИМИ РУКАМИ Сделать самому можно следующее -поменять терморегулятор холодильника. Для этого понадобится отвертка и мультиметр. Признаки дефекта терморегулятора : холодильный прибор не работает, компрессор не запускается, при повороте ручки терморегулятора в по часовой стрелке ситуация не меняется или при установке Найти мастера в своем городе
устройство, компрессора, электрическая схема, как устроен, для новичка, простыми словами, действия, бытового, принципиальная
Холодильник — устройство повседневной эксплуатации, которое является неотъемлемым атрибутом жизни современных людей. Оно используется для продолжительного хранения продуктов питания. Но многие пользователи не вникают в устройство холодильника и даже не знают, как он работает.
Как устроен холодильник
Чтобы разобраться, как работает холодильник, достаточно ознакомиться с его конструктивным исполнением. В устройстве оборудования присутствуют следующие узлы:
- Электромотор.
- Испаритель.
- Конденсатор.
- Капиллярная трубка.
Еще в холодильной камере используется фильтр, осушитель и докипатель.
Испаритель
Интересуясь, как устроен холодильник, необходимо обратить внимание на такую деталь, как испаритель. Он производится из алюминия в форме спирали. В одной камере может устанавливаться как 1, так и 2 испарителя. В первом случае деталь закрепляют в перегородке между морозилкой и основной камерой. Если 2 детали, то одну устанавливают сверху холодильной камеры, а вторую — в верхней части морозилки.
Испаритель отвечает за забор тепловой энергии из холодильного и морозильного отделений, сохраняя только холод. Принцип его работы построен на циркуляции хладагента — фреона.
Во время закипания вещество забирает тепловой потенциал и передает его системе охлаждения.
Размещение спирали выбрано таким методом, что теплый воздух всегда направляется вверх и взаимодействует с телом испарителя. Спираль отвечает за всасывание тепловой энергии и сохранение холодного воздуха внутри устройства. По этому принципу производится охлаждение.
Фильтр осушитель
Электросхема холодильника и принцип работы предусматривают циркуляцию фреона по контуру холодильника. Если отследить движение хладагента, то можно увидеть, как он переходит из газообразного состояния в жидкость. На входе в капиллярную трубку находится фильтр-осушитель, представляющий собой миниатюрный патрон из меди с вытянутыми концами. На них находятся отверстия со впаянным трубопроводом.
Задача фильтра заключается в удалении влаги с рабочего газа. Диаметр медной трубки составляет 10-20 мм. Концы трубки герметично соединены с капиллярной трубкой и конденсатором.
В фильтре-осушителе используется односторонний принцип действия, поэтому деталь не может работать на обратном режиме. В случае неправильного монтажа детали она может выйти из строя.
В трубке закреплен цеолит — специальный наполнитель минерального происхождения с высокопористой структурой. На 2 концах трубки можно увидеть заграждающие сетки.
В месте установки конденсатора есть металлическая сетка с ячейками до 2 мм. Со стороны капиллярной трубки находится синтетическая сетка с размерами ячеек около 0,1 мм.
Электродвигатель
Принцип работы холодильника предусматривает монтаж электрических двигателей. Они выпускаются с напряжением в 127 или 220 В. При нормальных нагрузках прибор функционирует циклично, т.е. запускается и отключается через заданный интервал. Этот временной промежуток получил название коэффициент рабочего времени. Чем он выше, тем больше расходует энергии прибор.
Основными составляющими двигателя являются компрессор и электромотор.
Последний отвечает за преобразование электрической энергии в механическую. В схеме работы холодильника упоминается, что электромотор состоит из 2 основных узлов:
- Статора.
- Ротора.
Под корпусом статора находятся медные катушки. Ротор выполнен в виде стального вала и совмещен с поршневыми узлами мотора.
Когда двигатель взаимодействует с электрической сетью, в катушках происходит электромагнитная индукция, которая провоцирует появление крутящего момента. Под воздействием центробежной силы ротор начинает вращаться.
При движении ротора мотора поршень перемещается линейным образом. Его передняя стенка выполняет сжатие и разряжение фреона до оптимального состояния.
В современных холодильниках принцип работы и внутреннее устройство предполагают размещение электромотора внутри компрессора. Эта электрическая схема препятствует самовольной утечке газа.
Чтобы исключить чрезмерные вибрации холодильника, двигатель устанавливают на пружинистой подвеске из металла. Деталь закрепляют с внутренней или наружной стороны прибора. В прогрессивных моделях пружина находится внутри двигателя, что обеспечивает эффективное подавление вибраций во время работы оборудования.
Капиллярная трубка
Изучая электрические схемы холодильников, можно увидеть такую деталь, как капиллярную трубку. Она отвечает за снижение давления газа и обладает диаметром от 1,5 до 3 мм. Деталь находится между конденсатором и испарителем.
Кто производитель вашего холодильника?Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.
Докипатель
В принципиальном устройстве и принципе работы бытового холодильного оборудования упоминается наличие докипателя. Он выполнен в виде небольшого металлического резервуара, который закреплен на участке между входом в устройство компрессора и испарителя. Назначение детали заключается в доведении хладагента до кипения с последующим испарением.
Средство препятствует проникновению жидкости и выходу оборудования из строя.
Конденсатор
Конденсатор — это змеевидный трубопровод (простыми словами змеевик) диаметром около 5 мм. Изделие отводит тепловую энергию от рабочей жидкости в окружающую среду и находится на задней внешней поверхности холодильника.
Принцип работы
Принцип работы холодильника заключается в следующем:
- Тепловая энергия передается из камеры в окружающую среду.
- Холод концентрируется внутри корпуса.
Чтобы отобрать тепло, необходимо применить хладагент, который называется фреоном. Этот газообразный состав состоит из этана, хлора и фтора. Он может переходить в жидкое состояние и газообразное. Это случается при скачках давления.
Компрессор холодильника всасывает хладагент внутрь. В системе используется электрический двигатель, который запускает вращение поршня. Этот механизм вызывает сжатие газа.
Процесс разделен на 2 этапа:
- Изначально поршень движется в возвратном направлении, а когда он смещается, происходит открытие впускного клапана.
- Затем поршень движется в обратном направлении, сжимая газообразное вещество. Сжатый хладагент воздействует на пластину выпускного клапана, что приводит к резкому скачку давления. В результате газ нагревается до +100 °C, а клапан открывается и выпускает его наружу.
Подогретое вещество направляется в конденсатор, а затем передается в окружающую среду. При передаче тепла запускается конденсация газа, а фреон приобретает состояние жидкости.
Саморазмораживающийся
Модели с саморазмораживающейся функцией выполняют цикл разморозки в автоматическом режиме. Всего есть 2 типа таких систем:
- Капельная.
- Ветреная (No frost).
В оборудовании с капельной функцией испаритель размещается сзади аппарата. Когда устройство работает, сзади на стенке появляется иней. В процессе размораживания наледь перемещается по желобам в нижнюю секцию холодильника. По мере нагревания компрессора происходит испарение жидкости.
В моделях с такой системой воздух от испарителя передается внутрь камеры с помощью вентилятора. Затем он стекает по желобкам в специальный отсек.
Слово «ноу фрост» ничего не говорит для новичков. Поэтому при ознакомлении с принципом действия холодильника необходимо уточнить, как работает система No frost и что это такое.
Инверторный
Компрессорные установки в инверторных холодильниках выполняют аккумуляцию и преобразование постоянного тока в переменный с номинальным напряжением в 220 В. Принцип их действия заключается в плавном изменении оборотов двигательного вала.
Когда холодильник запускается, инвертор достигает требуемого количества оборотов для поддержания нормального температурного режима под корпусом. После этого оборудование переходит в стадию ожидания. По мере повышения температуры происходит срабатывание датчика, а скорость вращения растет.
Абсорбционный
Специфика работы абсорбционных моделей сводится к бесперебойной циркуляции и испарению фреона в жидком состоянии. Его роль выполняет аммиак, а в качестве поглотителя (абсорбента) используется водный аммиачный состав.
В системе охлаждения присутствует хромат натрия и водород. Первый обеспечивают защиту стенок от коррозийных процессов, а второй регулирует давление в системе.
Когда оборудование подключается к электроснабжению, кипятильник нагревает рабочий состав, размещенный в специальной емкости. После этого сжиженный хладагент передается испарителю и соединяется с водородом. Из-за разности давлений 2 составов аммиак испаряется.
Охлажденное вещество отнимает тепловую энергию извне.
Промышленные
Промышленное оборудование отличается от бытового показателями мощности и габаритами камер охлаждения. Производительность холодильников достигает нескольких десятков кВт, а рабочий температурный диапазон морозилок варьируется в пределах +5…-50 °C.
Промышленные агрегаты используются для эффективного охлаждения и глубокой заморозки продуктов. Объем камеры варьируется от 5 до 5 тыс. т. Основные сферы применения — предприятия по заготовке и переработке продуктов.
Принципиальная электрическая схема
В электрической схеме холодильника используется 2-проводная концепция. Система работает от бытовой сети однофазного тока с помощью штепсельной вилки. В составе используется дополнительный контур заземления. Компрессор управляется с помощью терморегулятора — защитного реле со встроенным температурным датчиком. Устройство автоматически передает питание во время прогревания камеры. Когда воздух охлаждается, оно отправляет сигнал остановки ротора.
Виды холодильников по принципу действия, их особенности
Человек, который впервые выходит за пределы рамок стандартных, знакомых с детства бытовых приборов, часто с удивлением узнает, что существуют разные виды холодильников. Они отличаются не столько принципом действия, который заключается в отводе тепла от продуктов в камере хранения, сколько технологиями, которые для этого применяются.
Компрессорный класс
Самый распространенный тип холодильников – компрессорного типа. Это знакомые всем бытовые приборы, которые стоят в каждой квартире. Здесь применяется рабочее тело – хладагент, отводящий тепло от внутреннего пространства камеры хранения. При этом используется физическое свойство газа – резко охлаждаться при расширении и нагреваться при сжатии.
В состав технического решения компрессорного холодильника входят:
- хладагент, газ, способный легко менять свое агрегатное состояние;
- компрессорная установка закрытого типа;
- система конденсирования, работающая в роли устройства отдачи тепла в окружающую среду;
- испаритель, где происходит расширение и охлаждение рабочего тела.
Если рассматривать конструкцию холодильника по расположению узлов, можно легко опознать те или иные части устройства. Компрессор располагается снизу, он заметен и опознаваем. В холодильнике может быть один или два компрессора. Конденсатор – решетка темного цвета, изредка производители делают закрытую панель, закрепленную в задней части. Достаточно поднести руку к этой зоне холодильной установки, чтобы понять, насколько она нагревается при работе для отдачи тепла.
Испаритель находится внутри холодильника. Структура из трубок скрыта в стенках устройства, при этом в каждой камере (если вести речь о модели с разделенными пространствами) расположен собственный узел расширения хладагента.
Сразу стоит остановиться на методике работы многокамерных однокомпрессорных холодильников. Разные режимы холода достигаются простым перераспределением хладагента. Специальный электронно управляемый шлюз направляет то или иное количество газа в нужную зону. Однако при большой нагрузке холодильник зачастую не может гарантировать точное соблюдение заданных параметров внутреннего климата камер.
Отлично смотрятся двухкомпрессорные холодильники. Они специально разрабатываются так, чтобы гарантировать крайне высокие величины отвода холода в морозильных камерах и средние – в зонах хранения продуктов с температурой выше нуля или в пределах -10 градусов Цельсия.
Схема работы компрессионной системы проста:
- Хладагент подается в испаритель, где из жидкого резко переходит в газообразное состояние. Температура сильно падает, тепло отводится от камеры хранения.
- Проходя трубки испарителя, подогретый газ поступает к компрессору.
- Под высоким давлением хладагент поступает в конденсатор. Сжатый газ сильно нагрет, во время прохода по длинной трубке он постепенно остывает.
- На выходе конденсатора газ имеет температуру, позволяющую ему перейти в жидкое состояние. Собирается хладагент в капиллярном устройстве.
Дальше схема повторяется. Жидкость попадает в испаритель, переходит в газообразное состояние, сильно при этом охлаждаясь. Цикл дублируется снова и снова. До тех пор, пока температурные датчики внутри пространства камер холодильника не дадут сигнал останова на компрессор.
Современные нагнетатели холодильников выполнены по закрытой схеме. Все конструкционные части компрессора расположены в герметичном объеме. Это позволяет избежать утечек хладагента, а применение специальных рефрижераторых масел гарантирует долгие годы работы нагнетателя.
Сегодня в роли хладагента применяется фреон-12. Этот газ не самый лучший вариант, поскольку его температура кипения сравнительно велика, примерно -30 градусов. В годы СССР существовал и другой вариант – холодильники на азотном хладагенте. Он мог обеспечить резкий отбор тепла вплоть до -98 градусов Цельсия. Однако в отличие от фреона, такой хладагент был потенциально опасен при аварии компрессорной установки, способен нанести вред здоровью человека, поэтому от его использования отказались.
Абсорбционные холодильники
Абсорбционные – это не сильно знакомые среднестатистическому пользователю установки. Такие типы холодильников хорошо знают те, кто привык обитать в зонах без электричества, также данный тип устройств широко используется дальнобойщиками.
Хладагентом в абсорбционной схеме выступает концентрированный раствор аммиака. Холодильник работает следующим образом:
- в зоне разделения концентрированный раствор подогревается, происходит испарение аммиака;
- газ подается в испаритель, где расширяется и отбирает тепло от камеры хранения продуктов;
- одновременно остатки раствора прокачиваются в камеру абсорбции;
- после прохода испарителя температура аммиака растет, он подается в абсорбционную камеру, где смешивается со своим же слабым раствором, повышая его концентрацию. Зона смешивания охлаждается вентиляторами или (в зависимости от источника энергии) естественным путем.
Полученный в конце одного цикла состав снова закачивается в камеру нагрева. Холодильник повторяет схему циркуляции аммиака до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура внутри камеры хранения продуктов.
У абсорбционного холодильника масса недостатков, которые резко ограничивают широкое применение в быту. Во-первых, концентрированный раствор аммиака очень опасен, при аварии и вытекании вред для здоровья может выражаться в количестве умерших людей, которые находились в непосредственной близости от устройства. Производители знают об этом, поэтому применяется многоступенчатая защита, предотвращающая испарение в открытый воздух. Во-вторых, производительность абсорбционной установки мала. Холодильники морозят медленно и их легко вывести в режим непрерывной работы, перегрузки, просто забыв закрыть дверку. Малые показатели скорости отвода тепла также не позволяют делать большие камеры хранения или заморозки.
Но у абсорбционных холодильников есть и достоинства. В качестве источника тепла могут использоваться:
- электричество, нагревательные тены;
- природный горючий газ, что делает абсорбционный холодильник отличным вариантом для дачи далеко за городом;
- выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания, чем характеризуются некоторые модели для дальнобойщиков.
Современный холодильник абсорбционного типа – достаточно распространенное на рынке изделие, надежное, удобное, предназначенное для четко очерченного целевого сегмента аудитории. Нельзя сказать, что по принципу действия данный класс сильно отличается от компрессорного. Они похожи, однако каждый из них имеет кардинально разные сферы применения.
Термоэлектрические установки
Холодильники на термоэлектрическом принципе называют установками прямого поглощения тепла. Здесь нет хладагента, системы циркуляции, перехода агрегатных состояний и других сложностей. Охладителем выступает пластина полупроводника. Термоэлектрическая установка использует эффект Пельтье и работает следующим образом:
- при подаче электрического тока определенной полярности пластина охлаждается;
- происходит отбор тепла из камеры хранения продуктов;
- при подаче напряжения обратной полярности температура полупроводника растет, поэтому термоэлектрическая установка может нагревать содержимое.
Из принципа работы следует группа ограничений, которая присуща всем холодильникам прямого преобразования тепла. Список выглядит так:
- сила тока, потребляемого устройством, ограничивается, чтобы не допускать перегрузки источника питания. Поэтому существует понятие дельты температуры. Простыми словами – количество градусов разницы между окружающей средой и пространством камеры хранения. Например, если холодильник обеспечивает снижение на 30, то при сорокоградусной жаре напитки и еда будут охлаждены до 10 тепла;
- есть показатель минимально возможной температуры, ниже которой пластина полупроводника не может охладиться. У дорогих моделей термоэлектрических холодильников значение этой характеристики находится в пределах от -6 до -3 градусов Цельсия;
- термоэлектрическая установка отводит тепло крайне медленно. Поэтому перед помещением внутрь камеры продукты нужно охладить. Иначе – ждать комфортной температуры напитков или мяса придется крайне долго.
Приведенные ограничения никак не мешают термоэлектрическим холодильниками быть крайне популярными у автомобилистов, любителей путешествий и отдыха на природе. В камеру для облегчения задачи установки можно добавить лед, в продаже есть модели с самыми разными объемами камер – от небольшого хранилища для напитков до нескольких десятков литров.
Раздел для гуманитариев
Вспоминая веселую фразу “когда я спрашивала, какой телефон, надо было сказать красненький или синенький, а не сыпать цифрами и незнакомыми пугающими словами”, приведем еще одну классификацию холодильников, по которой также выбирают покупки в магазинах. Современные устройства могут быть:
- настольные – это небольшой формат, который весьма удобен для охлаждения напитков или хранения продуктов малого объема;
- настенные, выполняемые в виде подвесных шкафов разного размера. Такой холодильник удобно встраивать в композицию кухонного гарнитура;
- напольные – самый популярный формат, знакомый каждому современному человеку. Одно, двух, трехкамерные, с разным количеством дверок, оборудованные выдвижными камерами хранения, с одним или двумя компрессорами – данный класс холодильников выполняется в невероятном количестве исполнений;
- встраиваемые – редко продаваемый и достаточно непопулярный класс. Его неудобство состоит в том, что установке требуется приток свежего воздуха для охлаждения конденсатора или другого узла отвода тепла. А делать это при условии монтажа установки в мебель или стенную нишу достаточно проблематично.
Сегодня рынок предлагает все, что нужно потенциальному владельцу холодильника для удовлетворения потребностей. Есть модели разных размеров, построенные на том или ином принципе, удобные в определенных сферах применения.
В качестве заключения
Завершая обзор технологий создания холода, нельзя не упомянуть вихревые установки. Это крупные и с большим показателем мощности промышленные монстры, хладагентом в которых выступает простой воздух. Он подается компрессорами под огромным давлением (20-30 атмосфер) в специальные зоны вихревого рассеяния, где происходит резкое падение температуры. Приемлемая производительность достигается только при действительно огромных масштабах установки. Поэтому вихревые холодильники используются практически только в промышленности для охлаждения, например, воды в капельных установках.
Тепловоз ТЭ2 | Холодильник тепловоза
Холодильник служит для поддержания температуры охлаждающей воды и масла, обеспечивающей нормальную работу двигателя независимо от режима его работы и температуры окружающего воздуха.
Холодильник смонтирован в специальной шахте, расположенной в задней части каждой секции тепловоза. Состоит холодильник из двадцати водяных и шести масляных секций, установленных на стальных сварных коллекторах в боковых стенках шахты. В центре шахты установлен на настильном листе рамы редуктор вентилятора холодильника.
Тринадцать водяных секций расположены в шахте с правой и семь с левой стороны тепловоза. Водяные секции предназначены для охлаждения воды, циркулирующей в системах охлаждения двигателя.
Все шесть масляных секций установлены в шахте холодильника с левой стороны тепловоза и служат для охлаждения масла, циркулирующего в масляной системе двигателя.
Редуктор холодильника через горизонтальный и промежуточный валы приводится во вращательное движение от коленчатого вала двигателя. От вертикального вала редуктора карданным валом приводится во вращательное движение вентиляторное колесо.
Вентиляторное колесо помещено в цилиндрическом диффузоре с раструбом. Зазоры между торцами лопастей колеса и стенкой диффузора установлены в пределах 6-10 мм.
Боковые стенки и верхняя часть шахты холодильника снабжены закрывающимися жалюзи, посредством которых осуществляется регулирование воздуха, засасываемого вентиляторным колесом через живое сечение секции.
В отличие от тепловоза ТЭ1 боковые жалюзи ТЭ2 имеют горизонтальное расположение створок, что обеспечивает одинаковое сопротивление потока воздуха, засасываемого вентилятором через секции холодильника, на обеих секциях, независимо от направления движения тепловоза. В зависимости от открытия жалюзи уменьшается или увеличивается поток засасываемого воздуха. Этим уменьшается или увеличивается интенсивность охлаждения трубок и таким образом регулируются температуры воды и масла, проходящих внутри трубок секций. Холодильник тепловоза рассчитан так, что он способен поддерживать температуру охлаждающей воды не выше 85° и масла не выше 75° при температуре окружающего воздуха +45°. Перепад (разность) температур охлаждающей воды и масла при работе тепловоза допускается не более 10°. При этом температура воды всегда должна быть больше температуры масла.
§ 22. СЕКЦИИ ХОЛОДИЛЬНИКА
Водяная секция холодильника состоит из 68 плоских латунных трубок 1 (фиг. 159), установленных в решётчатое днище коробки 4 в шахматном порядке. На трубки насажены 420 латунных пластин 2 толщиной 0,1 мм, припаянных оловянистым припоем ПОС-18 к внешней поверхности трубок. Концы трубок установлены в усилительные медные решётки 3 и днища коробок 4, а затем припаяны к коробкам в местах5 специальным медно-фосфористым припоем. Химический состав припоя, применяющегося для припайки концов трубок к решётке, следующий: медь – 90,75 – 92,35%, фосфор 6,9-8,0%, серебро 0,75-1,25%.
Припой изготовляется в виде тірутков диаметром 7-8 мм. Пайка трубок осуществляется газовой горелкой СУ с применением технической буры ОСТ 10111- 39. После припайки трубок 1 к коробкам 4 секция подвергается испытанию на плотность пайки. Это испытание осуществляется на специальном стенде, описанном ниже.
После испытания в коробку 4 устанавливают стальной коллектор 6 и приваривают к её буртам по всему периметру медно-цинковым припоем ПМЦ 54 ГОСТ 1534-42.
С боковых сторон на секции установлены сплошные листы бокового кожуха 8, предохраняющие пластины 2 от повреждения.
Через отверстия 7 секции на резиновых или паронитовых прокладках крепятся болтами к коллекторам холодильника.
Масляные секции отличаются от водяных тем, что в них трубки расположены рядами (коридорное, а не шахматное расположение трубок). Кроме того, число трубок в масляных секциях составляет 80 штук. На трубках насажено 366 пластин (фиг. 160).
По своим габаритам и установочным размерам секпии холодильника, установленные на тепловозе ТЭ2, ничем не отличаются от секций, применённых на тепловозе ТЭ1. Они являются полностью взаимозаменяемыми.
Ремонт. В процессе эксплуатации тепловоза вследствие осаждения на верхней решётке и в трубках секции грязи и мелких частиц, переносимых циркулирующей водой, наблюдаются случаи засорения водяных секций. Засорение секций обнаруживается быстрым повышением температуры охлаждающей воды, увеличенной разностью нагрева верхней и нижней частей секции, что определяется на ощупь, увеличением давления в отводящем коллекторе от двигателя и т. д.
При наличии засорённых секций в холодильнике их необходимо снять с тепловоза и произвести тщательную промывку. Промывка водяных секций производится пропусканием потока воды со стороны нижнего коллектора. Давление воды перед секцией должно быть в пределах 0,7- 1,0 ати. Чистоту промытой секции необходимо проверить, замеряя количество воды, протекающей по трубкам секции за определённый промежуток времени. Эта проверка осуществляется на стенде (фиг. 161), состоящем из металлической подставки 4, на верхней части которой установлен водонапорный бак 9 размером 480 х X 480 X 500 мм. Бак снабжён водомерным стеклом 7, имеющим две метки 8 и б. В днище бака вварена труба 5 размером 2,5″, закрытая сверху клапаном 13, притёртым к её торцу и нагруженным пружиной 12. Верхний хвостовик клапана 13 соединён с рычагом 11, снабжённым рукояткой 14. при помощи которой открывается клапан. На нижнем конце трубы 5 приварен коллектор 2, на который устанавливается испытуемая водяная секция 1, укрепляемая зажимным винтом 3.
Бак 9 заполняется водой через люк 10 с сеткой выше уровня, помеченного на водомерном стекле меткой 8. При открытии рукояткой 14 клапана 13 вода из напорного бака по трубе 5 и проходит через неё, а затем сливается в нижний бак 15. При понижении уровня воды в баке 9 до верхней метки 8, нанесённой на водомерном стекле 7, включают секундомер и следят за понижением уровня воды до. нижней метки 6, когда секундомер выключают.
Это время должно быть не более 70 сек. при условии, что время Протекания воды у стенда без секции составляет 15-17 сек.
В тех случаях, когда секция забита настолько, что её не удаётся промыть, нижний коллектор секции заглушают и наклонно расположенную секцию заполняют 50%-ным водным раствором технической соляной кислоты. Раствор в секции выдерживают в течение 15-20 мин. После этого дают полностью стечь кислоте и через секцию пропускают 25-30 л 2%-ного горячего раствора кальцинированной соды.
Фиг. 161. Стенд для проверки чистоты секций.
1 – водяная секция; 2 – коллектор; 3-винт; 4 – подставка; 5- труба; 6 – нижняя метка на стекле; 7- водомерное стекло; 8- верхняя метка на стекле; 9 – водонапорный бак; 10-люк с сеткой; 11-рычаг; 12 – пружина; 13 – клапан; 14 – рукоятка; 15 – нижний сливной бак коллектору 2 поступает в секцию 1,
После нейтрализации кислоты повторяют промывку и проводят испытание секции. После испытания секцию сразу же просушивают (продувают сухим сжатым воздухом) и устанавливают в шахту холодильника.
Засорение масляных секций происходит вследствие осаждения на верхней коробке и в трубках секций сгустков масла, смешанных с нагаром, образующимся в цилиндре двигателя.
Засорение масляных секций, так же как и водяных, обнаруживается ухудшением охлаждения большой разницей в температуре секций, разницей температуры верхней и нижней части одной и той же секции.
При наличии засорённых масляных секций необходимо снять все масляные секции с тепловоза, промыть каждую секцию горячей водой со стороны нижнего коллектора при температуре не менее 90°. Для снятия нагара следует промывать каждую секцию в течение 40-60 мин. раствором при температуре не менее 90°. Раствор рекомендуется следующий: жидкое стекло 1 % , кальцинированная сода 1%, хромпик 0,1% и остальное вода.
После этого необходимо промыть секцию горячей чистой водой, прокачивая её со стороны нижнего’коллектора в течение 5 мин.
Чистота секции определяется замером времени протекания воды через секцию на описанном выше стенде. Время, в течение которого вода в баке опустится от верхней до нижней метки на водомерном стекле, должно быть не более 25 сек. Затем секцию необходимо продуть сухим сжатым воздухом и установить на место в холодильник.
Серьёзной неисправностью является течь секций, которая в большинстве случаев происходит вследствие появления трещин в трубках у кромки усилительной решётки 3 (см. фиг. 159 и 160) и в местах спайки 5 трубки с днищем коробки 4. Трещины могут появиться вследствие некачественного изготовления трубок и секций, а также температурных напряжений, испытываемых секциями, и вибрации трубок в решётках. Кроме того, появление течи секций в эксплуатации может быть по следующим причинам: 1) повышение давления воды перед водяными секциями свыше 1 ати из-за значительного загрязнения секций;
2) размораживание трубок в передних рядах в зимнее время;
3) заедание байпасного клапана.
Для ремонта подтекающей секции обрубают зубилом её коробку возле места спайки с коллектором (фиг. 162). При выполнении этой операции необходимо отрубить наименьшую полоску коробки, производя отделение от местных затёков припоя ударами в торец шва. Оставшуюся от решётки часть полоски срубают по периметру коллектора тем же острым зубилом. Острые и неровные бурты коробки запиливают пилой.
Для определения лопнувших или неплотно припаянных к днищу коробки трубок применяется стенд, состоящий из металлической сварной коробки 1 (фиг. 163), снабжённой с обеих сторон фланцами 2. Верхний фланец имеет вы-фрезерованное окно такого размера, который позволяет установить секцию в коробку 1 стенда. На верхние бурты коробки секции уложена резиновая прокладка 3 толщиной 12-15 мм, на которую установлена крышка 5. При ввёртывании болтов 6 бурты верхней и нижней коробок секции упираются в нижнюю и верхнюю резиновые прокладки и таким образом уплотняются.
В корпус стенда через штуцер 8 под давлением 1-2 ати подводится воздух. Резиновые прокладки и крышки 5 позволяют осматривать состояние пайки всех трубок в днищах коробок. По бокам коробки 1 стенда приварены два стержня, которыми она опирается на подставку. Это позволяет поворачивать коробку 1 и устанавливать в верхнее положение любой конец секции.
После установки секции так, что одна из коробок находится в верхнем положении, в корпус стенда через штуцер 8 подводят воздух, а на днище 7 коробки наливают 0,5-0,9 л воды. При этом около некачественно пропаянной трубки появятся воздушные пузырьки, по которым легко определяется место плохой пайки или дефектная лопнувшая трубка. После проверки плотности пайки или лопнувших трубок в верхней коробке коробку 1 стенда, не отъединяя шланга, подводящего воздух к штуцеру 8, поворачивают на 180° и г.роверяют таким же способом состояние пайки и отсутствие лопнувших трубок в другой коробке.
При неплотной пайке коробку очищают и пропаивают медно-фосфористым припоем, указанным выше. При наличии лопнувшей трубки её заглушают медными пластинками и запаивают с обеих сторон тем же припоем. Как в первом, так и во втором случае подпайка или запайка оловянистым припоем не допускается. Количество заглушённых трубок в одной секции может быть допущено не более десяти.
Если количество трубок, подлежащих заглушению, будет более десяти, то ремонт секции следует производить следующим способом. Известно, ЧТО трещины в трубках, как правило, появляются около усилительных пластин, а поэтому нужно обрезать ножовкой все трубки секции у основания усилительной пластины. Затем с обрезанных концов трубок снять 5-6 ребристых пластин и зачистить концы трубок. Одновременно на усилительной решётке 3 (см. фиг. 159, 160) со стороны отрезанных трубок срубить медные заклёпки и отнять усилительную решётку от коробки 4. С решёткой 3 соединить заклёпками новую коробку 4, имеющую удлинённые бурты. Новую решётку 4 с усилительной решёткой 3 установить на концы укороченных трубок секции и припаять их к решётке медно-фосфористым припоем. После припайки проверить секцию в приспособлении на плотность пайки трубок по методу, указанному выше. Установить коллектор 6 в новую коробку 4 и припаять её бурты по всему периметру медно-цинковым припоем так, чтобы был выдержан размер между осями отверстий 7 по длине секции. Готовую секцию опрессовать водой под давлением 5 ати.
Фиг, 162. Обрубка коробки секции
Фиг. 163. Приспособление для проверки герметичности секций: 1 – коробка; 2 – фланцы; 3 – резиновая прокладка; 4- бурт коробки секции; 5 – крышка; 6 – болт; 7 – днище коробки секции; 8 – штуцер
Схема и оборудование воздушной системы | Тепловоз ТЭ2 | Привод вентилятора холодильника
Руководство для начинающего техника холодильщика бишкек 2009 Устройство и принцип действия холодильника
ОЗОНОВЫЙ ЦЕНТР КЫРГЫЗСТАНА
РУКОВОДСТВО
ДЛЯ НАЧИНАЮЩЕГО ТЕХНИКА – ХОЛОДИЛЬЩИКА
БИШКЕК 2009
Устройство и принцип действия холодильника
-
Мотор-компрессор -
Защитно-пусковое реле -
Терморегулятор -
Внутренняя лампа освещения холодильника -
Испаритель -
Фильтр-осушитель -
Конденсатор -
Капиляр -
Включатель лампы
Классический холодильник, без системы No Frost работает следующим образом:
-
Мотор – компрессор (1), засасывает газообразный фреон из испарителя, сжимает его, и через фильтр (6) выталкивает в конденсатор (7). -
В конденсаторе, нагретый в результате сжатия фреон остывает до комнатной температуры и окончательно переходит в жидкое состояние. -
Жидкий фреон, находящийся под давлением, через отверстие капиляра (8) попадает во внутреннюю полость испарителя (5), переходит в газообразное состояние, в результате чего, отнимает тепло от стенок испарителя, а испаритель, в свою очередь, охлаждает внутреннее пространство холодильника. -
Этот процесс повторяется до достижения заданной терморегулятором (3) температуры стенок испарителя. -
При достижении необходимой температуры терморегулятор размыкает электрическую цепь и компрессор останавливается. -
Через некоторое время, температура в холодильнике (за счет воздействия внешних факторов) начинает повышаться, контакты терморегулятора замыкаются, с помощью защитно-пускового реле (2) запускается электродвигатель мотор – компрессора и весь цикл повторяется сначала (см. пункт 1)
Инструменты, необходимые для ремонта холодильника
Ни для кого не секрет, что качественно отремонтировать холодильник или морозильник можно только при наличии у мастера специального оборудования и высококачественных материалов. Здесь представлены некоторые позиции необходимого минимума оборудования и материалов, применяемых механиками при ремонте бытовых холодильников и морозильников.
Внимание! Отсутствие у мастера нормального оборудования и качественных материалов вызывает сомнения в его профессиональной подготовленности.
| | Клещи или струбцина для пережима сервисного (заправочного) трубопровода. После заправки холодильного агрегата фреоном, этими клещами пережимается трубопровод, через который происходила заправка. |
| | Набор вальцовок для подготовки стыков трубопроводов под резьбовое соединение и пайку. |
| | Горелка воздушно-пропановая. Пригодна для любых работ по ремонту холодильного агрегата, кроме ремонта кожуха мотор-компрессора. |
| | Горелка кислородно-пропановая. Пригодна для любых работ по ремонту холодильного агрегата. |
| | Штуцер для заправки из одноразовых баллонов с фреоном. |
| | Манометрический коллектор. Используется для заправки фреона в холодильный агрегат и для контроля давления в холодильной системе. |
| | Вакуумный насос. Служит для вакуумирования холодильного агрегата перед заправкой его фреоном. |
| | Электронный течеискатель. Используется для поиска мест утечки фреона. |
| | Пресс для прочистки засоренных капиллярных трубок. |
| | Весы электронные. Используются для дозирования количества фреона заправляемого в холодильный агрегат. |
| | Прибор СХ. Служит для измерений основных параметров работы холодильника, в том числе и коэффициента рабочего времени. |
| | Вальцовкa для подготовки стыков трубопроводов типа “Тюльпан” |
| | Универсальная вальцовкa для подготовки стыков трубопроводов типа “Тюльпан” |
| | Шумомер. Прибор для замера уровня шума работающего холодильника. |
| | Трубогиб. Позволяет гнуть трубопроводы практически на любой угол не образуя переломов. |
| | Универсальный измерительный прибор. Позволяет измерять потребляемый холодильником электрический ток, напряжение сети, сопротивление проводников, температуру. |
| | Труборез. Пригоден для резки трубопроводов из стали и цветных металлов. |
| | R-134A. Озонобезопасный хладагент (фреон), применяемый для заправки современных холодильников. |
| | Припой ПСР-29,5. Используется для пайки стыков медь-сталь, сталь-сталь. |
| | Припой меднофосфористый HARRIS. Используется для пайки стыков медь-медь. |
| | Клапан Шредера. Заправочный штуцер многоразового использования. |
| | Флюс. Используется для пайки твердыми припоями. |
| | Охлаждающая паста. Наносится на детали перед пайкой и защищает их от перегрева. |
| | Герметизирующий карандаш. Разработан компанией “LA-CO” для ремонта холодильных систем. Применяется в основном для ремонта алюминиевых испарителей. |
| | Комплект для пайки стыков алюминий – медь. |
Вопросы, часто задаваемые начинающими техниками-холодильщиками
Два компрессора или один, что лучше?
Однозначного ответа на этот вопрос не существует, свои плюсы и минусы есть у обеих систем. Основным достоинством двухкомпрессорных моделей считается их повышенная экономичность — по сравнению с аналогичным по размеру однокомпрессорным аппаратом, двухкомпрессорный будет потреблять немного меньше электроэнергии. Разница в энергопотреблении не так велика, но если ее спроецировать на весь срок службы холодильника, то получится весьма существенная сумма. Это особенно актуально для европейских стран, стоимость электроэнергии в которых довольно высока. Кстати, наверное именно поэтому двухкомпрессорные модели производятся в основном в Европе. С технической точки зрения повышенную экономичность двухкомпрессорных холодильников можно объяснить следующим образом. Как известно, двухкомпрессорные модели имеют независимую регулировку температуры в каждой камере, если система управления обнаруживает повышение температуры в одной из камер, то включается соответствующий этой камере маломощный экономичный компрессор, который выключается как только температура в камере достаточно понизится.
Однокомпрессорный холодильник не имеет раздельной регулировки. И если надо понизить температуру в холодильной камере, приходится включать единственный, относительно мощный и энергоемкий компрессор, который одновременно с охлаждением холодильной камеры будет вынужден совершать, возможно, ненужную в данный момент работу по дополнительному промораживанию морозилки, расходуя на это дополнительную электроэнергию. К другим достоинствам двухкомпрессорной схемы, помимо уже упоминавшейся раздельной регулировки температуры в камерах, стоит отнести наличие полноценного режима суперзаморозки в морозильной камере, а также возможность отключить одну из камер, оставив работать другую (бывает полезно во время длительного отсутствия владельца). Кроме того, в силу определенных особенностей функционирования компрессионного холодильного агрегата, два маломощных компрессора создают меньше шума, чем один мощный. Соответственно, при прочих равных условиях, двухкомпрессорный холодильник будет работать немного тише.
Что касается однокомпрессорных аппаратов, то отсутствие всех вышеперечисленных благ компенсируется более низкой ценой самого холодильника, что в некоторых случаях является решающим фактором. В рамках данной статьи есть смысл упомянуть еще об одном типе холодильников, тем более, что он приобретает все большую популярность. Речь идет об однокомпрессорном аппарате, в холодильном агрегате которого дополнительно установлен специальный электромагнитный клапан, управляющий потоками хладагента, циркулирующего в агрегате. Благодаря наличию этого клапана, появилась возможность охлаждать камеры независимо друг от друга, не расходуя энергию компрессора на камеру, в данный момент времени не нуждающуюся в понижении температуры. Использование такой схемы позволяет достичь экономичности, сравнимой с экономичностью двухкомпрессорного холодильника.
В стороне от данного спора остались холодильники, оснащенные системой No Frost, обслуживающей обе камеры. Этот тип холодильников достаточно популярен, например, производственные программы таких фирм как Samsung, LG, Daewoo, Sharp, General Electric состоят, в основном, именно из таких аппаратов. Конструктивно подобные холодильники могут сильно отличаться друг от друга, но в подавляющем большинстве случаев все они имеют один компрессор.
Что такое “плачущий” испаритель?
Плачущий испаритель — это та деталь агрегата, которая охлаждает воздух в холодильной камере. Конструктивно выполнен в виде металлического крашенного листа, закрепленного вертикально вдоль задней стенки в холодильной камере (в некоторых моделях испаритель может быть встроен в эту стенку).
Режим работы плачущего испарителя — циклический, периоды охлаждения чередуются с периодами оттайки. Оттайка необходима для очистки поверхности испарителя от инея, который образуется в результате контакта влаги, содержащейся в воздухе с сильно охлажденным испарителем.
Когда автоматика холодильника начинает оттайку, плачущий испаритель перестает вырабатывать холод и постепенно нагревается от воздуха холодильной камеры. Иней на его поверхности тает, превращаясь в капли воды, которые затем стекают вниз по поверхности испарителя и попадают в систему слива талой воды, по которой выводятся за пределы холодильной камеры для дальнейшего испарения в окружающий холодильник воздух.
Именно из-за этих капель, образующихся во время оттайки, данный тип испарителя и назвали плачущим.
Плачущий испаритель предусмотрен не во всех моделях. Например, конструкция холодильников с общей для всех камер системой No Frost не предполагает использование плачущего испарителя.
Зачем нужен режим “суперзаморозки”?
Это включаемый вручную режим работы холодильника, при котором в морозильной камере достигается самая низкая температура, на которую только способен агрегат данного холодильника. Для этого компрессор морозильной камеры работает в непрерывном режиме (без пауз). Чтобы избежать негативных последствий (снижения срока службы компрессора), не рекомендуется держать режим суперзаморозки включенным дольше 24 часов. В некоторых холодильниках по прошествии этого времени режим суперзаморозки отключается автоматически, в противном случае, необходимо вручную вернуть холодильник в нормальный режим работы.
Как правило, данный режим используется для ускорения заморозки свежих продуктов. Суперзаморозку следует включать за несколько часов до загрузки продуктов в морозильную камеру. За это время температура успеет опуститься до нужного уровня и свежие продукты, будучи загруженными в камеру, заморозятся максимально быстро, а уже находящиеся там не оттаят от их тепла.
Что такое система “No Frost”?
Система No Frost (или, по-русски, Без Инея) предназначена для автоматического оттаивания испарителя и избавления владельца холодильника от необходимости проведения ручных разморозок. У разных производителей эта система может быть реализована по-разному и иметь разные названия.
К настоящему моменту, холодильники, в конструкции которых используется система No Frost, разделились на два достаточно больших лагеря. У одних, указанная система используется исключительно для понижения температуры в морозильной камере (в холодильной камере воздух охлаждается плачущим испарителем). У других, система No Frost “обслуживает” обе камеры и плачущий испаритель конструкцией не предусмотрен. В обоих случаях, понижение температуры обеспечивается за счет подачи системой No Frost охлажденного воздуха по специальным воздуховодам.
В состав системы входит блок управления, испаритель, вентилятор, нагреватель оттайки и система слива талой воды. Испаритель системы No Frost представляет собой хитросплетение трубопроводов, внутри которых вырабатывается искусственный холод. Для обеспечения эффективного теплообмена между испарителем и окружающим его воздухом, трубки испарителя имеют развитое оребрение. Вентилятор, осуществляя циркуляцию воздуха в системе воздуховодов холодильного шкафа, обеспечивает эффективное взаимодействие между испарителем системы No Frost и воздухом камер холодильника.
Влага, содержащаяся в воздухе морозильной камеры, неизбежно оседает инеем на ребрах и трубках испарителя. Чтобы избежать снижения эффективности охлаждения воздуха из-за низкой теплопроводности толстого слоя инея, необходимо время от времени (несколько раз в сутки) производить оттайку поверхности испарителя.
Оттайка начинается по команде блока управления системы No Frost и происходит под действием тепла, вырабатываемого специальным нагревателем, установленным на испарителе. Образующаяся в процессе оттайки вода попадает в систему слива, по которой выводится за пределы морозильной камеры для дальнейшего испарения в окружающий холодильник воздух.
Как правило, система No Frost (испаритель, вентилятор, нагреватель, система слива) расположена в отдельном, специально для этого предназначенном отсеке холодильника, скрытом от глаз пользователя.
Зачем в некоторых холодильниках рядом с плачущим испарителем установлен вентилятор?
Этот вентилятор повышает эффективность теплообмена между воздухом холодильной камеры и поверхностью испарителя.
Принудительная циркуляция воздуха, которую обеспечивает вентилятор, позволяет точнее поддерживать заданную пользователем температуру во всем объеме холодильной камеры (особенно актуально для холодильных камер большого объема). Кроме того, значительно сокращается время, необходимое для охлаждения только что загруженных в камеру продуктов до температуры хранения.
Электронное управление или механическое, что предпочесть?
Электронная система управления, по сравнению с механической, имеет целый ряд преимуществ. Среди них более точное поддержание заданной температуры в камерах, возможность некоторой оптимизации процесса производства искусственного холода с целью повышения экономичности холодильника, предоставление пользователю целого перечня дополнительных функций и сервисов (индикация текущей температуры в камерах на электронном табло, звуковое и визуальное информирование о повышении температуры в камерах или неплотно закрытой двери, автоматическое отключение режима суперзаморозки по прошествии определенного времени и многое другое). Безусловно, если ориентироваться на технические характеристики и удобство пользования, то холодильники с электронной системой управления выглядят значительно привлекательнее своих “механических” собратьев.
Главным плюсом “механики” является простота и надежность. Конструкция механических приборов автоматики совершенствовалась на протяжении всей истории развития бытовых холодильников, и к настоящему моменту технология их производства отработана до мелочей. Механические устройства управления несколько дешевле электронных систем, а разработка холодильников на их основе требует меньших капиталовложений и происходит быстрее. В итоге, холодильник с механическим управлением оказывается дешевле аналогичного по размерам “электронного” аппарата.
Кроме того, в отличии от электроники, механические приборы практически нечувствительны к различным нестабильностям сетевого напряжения.
Следует учитывать и тот факт, что ремонт холодильника, оборудованного электроникой, как правило, обходится дороже. А необходимые для ремонта электронные комплектующие иногда приходится предварительно заказывать из-за границы, в то время, как для “механики” обычно все есть в наличии на складах сервис центров.
ВНИМАНИЕ!!! Ошибки в ремонте, которых нельзя допускать!!!
По существующей технологии отремонтированные холодильные агрегаты заправляются через специальный (сервисный) штуцер на мотор-компрессоре. На фото показано: в этот штуцер впаяна трубка диаметром 6 мм, что соответствует рекомендациям заводов-производителей.
Недобросовестный ремонтник, экономя на расходных материалах и не имея нормального инструмента, обычно впаивает в сервисный штуцер либо капиллярную трубку, либо кусок сильфонной трубки термостата диаметром 1,5-2 мм., что является нарушением технологии ремонта (см. нижнее фото).
Таким же нарушением является впайка капиллярной трубки или куска сильфонной трубки во всасывающий трубопровод.
Возможные последствия такого ремонта: Удалить полностью воздух из агрегата практически невозможно. Наличие в агрегате воздуха приводит:
-
К повышенной нагрузке на мотор-компрессор, что приводит к преждевременному выходу его из строя; -
Недостаточно низкой температуре внутри холодильника, отчего не происходит автоматического отключения мотора терморегулятором, что также ведёт к выходу из строя мотор-компрессора.
К тому же, конструктивная прочность капиллярной трубки намного ниже трубопровода диаметром 6 мм. Поэтому в любой момент можно ожидать её облома и выхода из агрегата фреона.
Вакуумирование холодильного агрегата после ремонта является обязательным условием последующей нормальной работы холодильника. Вакуумирование производится либо вакуумным насосом, либо компрессором.
Некоторые механики не имеют оборудования для вакуумирования либо ленятся носить его на ремонт. В таких случаях вакуумирование холодильного агрегата производится с использованием мотор-компрессора, установленного на ремонтируемом холодильнике.
При этом в трубопроводе конденсатора, ближе к осушительному патрону (фильтру-осушителю), пропиливается отверстие, через которое при включении мотора начинает выходить воздух. Также отверстие делается прямо в осушительном патроне, при этом в это отверстие впаивается капиллярная трубка.
Возможные последствия такого ремонта:
После такого вакуумирования в агрегате, как правило, остаётся воздух, что может привести к преждевременному выходу из строя мотор-компрессора. При впайке капиллярной трубки в осушительный патрон возможно повреждение его внутреннего содержимого, что впоследствии может привести к засору капиллярного трубопровода испарителя.
Герметичность паяных стыков в холодильном агрегате гарантируется затеканием припоя в зазор между спаянными трубопроводами. На рисунке Вы видите стык “тюльпан“.
Для соблюдения этого условия зазор в стыке между соединяемыми трубопроводами не должен превышать 0,1-0,2 мм. На фото Вы можете увидеть, что диаметр 5 мм трубопровода существенно меньше, чем диаметр отверстия в осушительном патроне.
В этом случае припой не заполнит весь имеющийся зазор, и в такой пайке возможна утечка фреона. Для правильной пайки необходимо изготовить из трубопровода переходную муфту диаметром 6мм, через которую можно будет соединить осушительный патрон и трубопровод диаметром 5мм.
Обжим внешней части стыка, как показано на фото, является нарушением технологии ремонта, т.к. пайка такого стыка не может гарантировать полной герметичности.
В процессе эксплуатации неисправного холодильника, например с утечкой фреона, возможно попадание в систему холодильного агрегата некоторого количества воды. Вода в системе, взаимодействуя с деталями агрегата, образует кислоты, разрушающие изоляцию проводов в обмотках электродвигателя мотор-компрессора.
К тому же, вода может образовывать ледяные пробки на выходе фреона в испаритель, что приведёт к периодическому оттаиванию испарителя, непрерывной работе мотор-компрессора и выходу его из строя.
Способов удаления воды немного: это замена масла в мотор-компрессоре, распайка деталей агрегата и осушка их в печи, установка в систему агрегата осушительных патронов увеличенной ёмкости. Но отдельные “умники” не утруждают себя подобными операциями.
Поскольку основным признаком воды в системе является образование ледяных пробок на выходе фреона в испаритель, что нарушает нормальную циркуляцию фреона в системе, они устраняют следствие (замерзание воды), не устраняя причины (вода в системе).
Делается это очень просто – при заправке холодильного агрегата внутрь системы вместе с фреоном заливается некоторое количество метилового спирта. Обычно это делается обычным медицинским шприцем (см фото).
Количество спирта зависит от количества совести у этого “умника”, который прекрасно знает, что чем больше в системе воды и спирта, тем быстрее выйдет из строя мотор-компрессор. А некоторые, не утруждая себя и этим, льют в систему любые спиртосодержащие жидкости, включая одеколон.
Мотор в системе с водой или со спиртом приговорён к выходу из строя. Это лишь вопрос времени. Многие “опытные” холодильщики добавляют спирт при любом ремонте агрегата, как они говорят, на всякий случай. Хозяин холодильника, как правило, не знает о последствиях добавления спирта, и когда на недавно отремонтированном холодильнике “вдруг” сгорает мотор, он очень удивляется.
P.S. Допускается применение для нейтрализации малого количества влаги специальных жидких осушителей, рекомендованных к применению заводами-изготовителями холодильников только при соблюдении правил применения этих осушителей.
Это нарушение уже не первое десятилетие провоцируется стоимостью расходного материала (припоя с повышенным содержанием серебра ПСР) и низкой квалификацией механиков, не умеющих правильно пользоваться таким припоем.
Стоимость припоя с повышенным содержанием серебра намного выше стоимости обычного припоя, а для работы с ним нужны определённые навыки. Недобросовестный механик, пытаясь сэкономить на дорогостоящем припое, и не умея правильно паять ПСР, применяет на стыках сталь-медь, сталь-сталь припой медно-фосфористый.
Пайка стыков медных трубопроводов медно-фосфористыми припоями является нормальной практикой при ремонте холодильников, но только для стыков медь-медь. Для пайки стыков медь-сталь и сталь-сталь применение этого припоя совершенно недопустимо.
Стальные стыки, запаянные медно-фосфористыми припоями, в отличие от ПСР, не могут обеспечить полной герметичности, следовательно, в любой момент в местах таких стыков можно ожидать утечки хладагента. А работа холодильника с утечкой фреона, как правило, приводит к преждевременному выходу из строя мотор-компрессора.
На фото вы можете увидеть разницу между медно-фосфористым припоем и ПСР. Фильтр слева запаян ПСР. Два других фильтра паялись медно-фосфористыми припоями. У медно-фосфористого припоя окраска чёрного, светло-красного или стального цвета. У ПСР цвет пайки золотистый. Трубка справа запаяна ПСР, левая медно-фосфористым припоем.
На холодильниках с моторами на внешней подвеске ЗИЛ, ЮРЮЗАНЬ, ОКА и некоторых других моделях трубопроводы соединяющие мотор с деталями агрегата несут довольно серьёзные механические нагрузки.
Дело в том, что при включении и отключении моторы с внешней подвеской совершают колебательные движения, а вся нагрузка при этом ложится на трубопроводы. Как правило, такие трубопроводы укладываются в виде петли, закреплённой одним концом на кожухе мотора, а другим – на корпус холодильника, и именно эти петли гасят колебания мотора.
При сборке холодильников моторами на внешней подвеске обязательным условием является отсутствие паянных стыков на всей протяжённости таких петель. Если в петле трубопровода, соединяющего мотор с деталями агрегата, происходит утечка, то такой трубопровод не ремонтируется, а заменяется на новый.
Исключение может составлять трубопровод всасывания холодильника ОКА 6 внешним диаметром 8 мм, и допускается ремонтировать трубопроводы всасывания внешним диаметром 6мм при условии, что:
1. Повреждённый участок полностью вырезается. На его место впаивается ремонтная муфта диаметром 8 мм.
2. Перед монтажом муфты ремонтируемый трубопровод отжигается на длину не менее 10 см в каждую сторону от места монтажа муфты.
3. Между мотором и моторной рамой должен быть установлен гаситель колебаний в форме резиновой трубки, или небольшого куска поролона.
Ремонт трубопроводов путём напаивания припоя на повреждённый участок (без установки втулки) не допускается и приводит к скорому повторному обрыву трубопровода в 2-3 мм от сделанной пайки и утечке хладагента.
Практические приемы при ремонте холодильников
§1. Замена мотор-компрессора
Отсоединяем пуско-защитное реле от мотора.
Отрезаем трубопровод сервисного патрубка и выпускаем из системы фреон.
Отрезаем трубопроводы нагнетания и всасывания.
Отрезаем осушительный патрон (фильтр-осушитель).
Отворачиваем гайки, крепящие мотор, и вынимаем мотор из моторной ниши.
Снимаем с нового мотора защитную крышку
и пуско-защитное реле.
Устанавливаем новый мотор на место старого.
Припаиваем новый осушительный патрон широким отверстием к конденсатору,
а узким – к капиллярной трубке.
Нагреваем трубопровод до темно-красного цвета. После остывания трубка в месте нагревания станет мягкой, её легче будет подгибать к мотору.
Вставляем в штуцера мотора трубопроводы нагнетания и всасывания
Вставляем заправочный трубопровод в сервисный штуцер мотора.
Впаиваем трубопроводы нагнетания,
всасывания,
и сервисный трубопровод.
Подсоединяем к мотору пуско-защитное реле и провода питания мотора.
Подсоединяем манометрическую станцию синим шлангом (манометр низкого давления) к заправочному трубопроводу, желтым к баллону с фреоном.
Открываем вентиль баллона и заправляем в агрегат приблизительно 1/10-ю часть от нормы. Норма заправки обычно указывается на табличке, закреплённой либо с задней стороны холодильного шкафа, либо на конденсаторе или на наклейке внутри холодильного шкафа.
После этого включаем мотор и даём поработать ему минуту. Затем отворачиваем жёлтый шланг от баллона и выпускаем весь заправленный фреон. Эта операция нужна для первичной проверки герметичности системы и отсутствия засоров.
К тому же, предварительная небольшая доза фреона, циркулируя по холодильному агрегату, смешивается с находящимся там воздухом, что позволяет в дальнейшем произвести более качественное вакуумирование агрегата.
Подключаем жёлтый шланг к вакуумному насосу, включаем насос и вакуумируем сиситему около 10 минут.
После этого перекрываем вентиль синего манометра и подсоединяем жёлтый шланг одним концом к баллону с фреоном. Приоткрываем вентиль баллона и отворачиваем конец желтого шланга от манометрической станции.
При этом выходящий из баллона фреон вытеснит находящийся в шланге воздух. После этого закрываем вентиль на баллоне и заворачиваем шланг на место. Открываем синий вентиль на манометрической станции. Ставим баллон с фреоном на электронные весы, замеряем вес баллона.
Открываем вентиль на баллоне, затем на коллекторе и заправляем норму фреона по весам. После этого перекрываем вентиль на баллоне. Теперь можно включить мотор и проверить обмерзание испарителя.
ВАЖНО: В системе холодильного агрегата не должно быть воздуха. Воздух в системе приводит к повышенному потреблению мотором электроэнергии, перегреву мотора, ухудшению характеристик холодильного агрегата.
Пережимаем заправочный трубопровод, снимаем шланг, отрезаем штуцер
и запаиваем отверстие заправочного трубопровода.
Проверяем все паянные стыки течеискателем на возможные утечки фреона.
§2 Ремонт алюминиевых трубопроводов
Ремонт алюминиевых трубопроводов производится при помощи флюса UNI 4100 и специального припоя в форме прутков. Температура плавления прутков немного ниже температуры плавления алюминия, поэтому при пайке не следует перегревать ремонтируемую поверхность – ремонтируемый трубопровод может расплавиться.
Нагрев ремонтируемого участка производить под прямым углом к нагреваемой поверхности, если направить пламя вдоль трубопровода, возможно расплавление алюминиевого трубопровода ближе или дальше ремонтируемого участка.
Место ремонта необходимо зачистить мелким напильником. Прямым пламенем горелки начинаем нагревать повреждённое место. Одновременно нагреваем пруток припоя. Затем окунаем нагретый пруток в баночку с флюсом, чтобы захватить небольшое количество этого флюса.
Накладываем флюс на повреждённый участок, продолжая нагревать трубопровод.
Постепенно флюс расплавится, и нагреваемая поверхность примет серебристый оттенок. Продолжаем нагревать трубопровод вместе с прутком припоя. Вскоре от прутка отделится небольшое количество ещё нерасплавившегося припоя – теперь пруток можно убрать и нагревать ремонтируемую поверхность до расплавления лежащей на ней частички прутка.
Здесь важно не перегреть и не расплавить ремонтируемый трубопровод, поэтому как только припой потечет, сразу прекратите нагрев. После остывания трубопровода снимите остатки флюса влажной тряпкой.
А это результат ремонта.
§3 Диагностика мотор-компрессора
Снимаем крышку пуско-защитного реле
и само реле.
Замерьте сопротивление между выходящими из мотора проходными контактами. Оно должно быть примерно таким: между правым и левым контактом – 30 Ом; между правым и верхним – 15 Ом; между левым и верхним – 20 Ом.
Если полученные значения сильно отличаются от указанных, то можно предположить, что мотор неисправен (точнее определить неисправность можно, замерив потребляемый мотором ток).
Если на какой-нибудь паре контактов прибор покажет обрыв, то мотор неисправен (вышеуказанные параметры действительны для моторов СК-140 производства объединения “АТЛАНТ” – для моторов других марок и мощности параметры могут быть несколько другими).
Затем замеряем сопротивление между проходными контактами и кожухом мотора. Для этого подсоединяем один щуп прибора к проходным контактам, другой щуп к медной части одного из штуцеров мотора.
Прибор должен показывать обрыв. Если прибор покажет какое-нибудь сопротивление – значит мотор неисправен.
Если предыдущие операции не выявили неисправности, нужно подключить реле и запустить мотор. Затем зажать клещами прибора один проводов сетевого шнура, замерить показания прибора.
Если потребляемый ток больше 1,3 А, то мотор неисправен. (Указанный здесь потребляемый ток соответствует мощности мотора 140 ВТ, у моторов меньшей или большей мощности этот показатель также будет меньше или больше).
Если неисправностей электрической части мотор-компрессора обнаружено не было, проверяем сам компрессор. Для этого подключаем к штуцеру нагнетания имитатор (шланг с отводом из капиллярной трубки), подключаем к имитатору манометр, запускаем мотор и замеряем давление по манометру.
Если манометр показал давление больше 6 атм и давление продолжает повышаться немедленно отключите мотор. Иначе Вы можете повредить манометр. Мотор при этом практически новый. Если давление не превышает 6 атм. то такой мотор пригоден для установки на двухкамерный холодильник средний размеров.
Если давление 4-5 атм. то такой мотор пригоден для установки на небольшой однокамерный холодильник – двухкамерный он уже “не потянет”. Мотор с давлением менее 4-х атм. неисправен (указанные параметры указаны для имитатора с длиной капиллярной трубки 2 м).
Если сопротивление обмоток не отличается от нормы, а мотор-компрессор не запускается, и есть подозрение на неисправность пускозащитного реле, можно попробовать запустить мотор “напрямую”, т.е. минуя реле. ВНИМАНИЕ! Напряжение 220В опасно для Вашей жизни. Если Вы не имеете опыта работы с электрическими цепями, то эту проверку лучше доверить специалисту.
Изготавливаем шнур для подключения мотора и подключаем через него мотор как показано на схеме:
На моторах производства Красноярского завода холодильников марки КВ, и моторах производства Белорусии “АТЛАНТ” марок СК, СКО и СКМ выходы обмоток на проходные контакты следующие: правый и верхний контакты – рабочая обмотка; левый и верхний контакты – пусковая обмотка.
Выключатель можно не ставить, но тогда после запуска мотора необходимо отсоединить провод от пусковой обмотки.
На моторах горизонтального типа левый контакт – общий, правый верхний – рабочая обмотка, правый нижний – пусковая обмотка. На фото ниже мотор горизонтального типа.
§4 Пайка стыков алюминий – медь
Для пайки стыков алюминий-медь используются специальный флюс и припой.
Чтобы запаять стык медь-алюминий, необходимо отрезать от общего количества припоя колечко длиной примерно 60 мм и обмотать им спаиваемые трубки.
После этого взять из флакона флюс и положить на стык.
Начинаем нагревать спаиваемый стык поочерёдно сверху и снизу. Нагревать открытым пламенем стык с припоем недопустимо. Не торопиться! Температура плавления припоя – приблизительно 300°С. Чем медленнее Вы это сделаете, тем качественнее получится пайка стыка.
При нагреве нужно делать перерывы, т.е. греем нижнюю трубку 5-7 секунд, 5 секунд перерыв, затем 5-7 секунд нагреваем верхнюю трубку. Это нужно для того, чтобы тепло от нагреваемого участка перешло на стык. Как только припой начнёт плавится, нагрев сразу прекратить.
Если нагревать поверхность непрерывно, то невозможно будет вовремя прекратить нагрев, и расплавленный припой протечёт через стык внутрь нижнего трубопровода, вместо того, что бы застыть в стыке. После остывания стыка снять остатки флюса.
Результат такой пайки можно увидеть на фото ниже.
§5 Расклинивание мотор-компрессора
Осторожно! Напряжение эл. сети 220 вольт опасно для Вашей жизни. Все операции по подсоединению проводить при отключенном напряжении.
Операция проводится при расклинивании мотор-компрессора, заклинившего из-за пониженного напряжения питающей электросети. В случае, если мотор-компрессор неисправен, данная мера не будет эффективной.
Подключение мотора к сети производится через два диода. Можно использовать любые диоды, рассчитанные на напряжение не менее 400 вольт и ток не менее 10 ампер. Подойдут следующие диоды: Д-232А, Д-233, Д-246, Д-247, КД-203А, КД-206А.
Диоды подключаются к обмоткам мотора по следующей схеме:
Один провод сетевого шнура подключается к общему выводу обмоток мотор-компрессора. На компрессорах марок СК и КВ (моторы производства “Минск-Атлант” и Красноярского завода холодильников) общий вывод расположен выше остальных.
К другому проводу сетевого шнура подсоединяется дополнительный провод, далее к проводам подсоединяются диоды, и вся сборка подсоединяется к мотор-компрессору, как показано на схеме ниже.
Достарыңызбен бөлісу:
Хранение продуктов в холодильнике
Пищевые продукты при хранении могут подвергаться порче под влиянием кислорода и солнечного света, недостаточной или чрезмерной влажности воздуха.
Однако основными причинами порчи являются микробиологические и биохимические факторы.
Одним из эффективных и распространенных средств сохранения качества продуктов является понижение их температуры. При этом снижаются жизнедеятельность микроорганизмов и активность тканевых ферментов, что замедляет естественные процессы, протекающие в продуктах (автолиз мяса, дыхание и дозревание плодов и др.).
Домашний холодильник является тем местом, где сухо (избыток водяных паров оседает в виде инея на испарителе), холодно и темно.
Близкая к нулю положительная температура (в холодильной камере) гарантирует сохранение скоропортящихся продуктов в течение установленных для них сроков.
Следует иметь в виду, что на температуру в холодильной камере влияет температура воздуха в помещении. Чем теплее в комнате, тем более высокая температура создается в камере холодильника. Если в комнате плюс 25 °С, то в камере не удается получить температуру ниже 3 °С, а при температуре 30 °С — соответственно 8 °С.
Место для размещения холодильника надо выбирать наиболее прохладное, хорошо проветриваемое и уж конечно вдали от радиаторов центрального отопления, плиты, печей. При соблюдении этих условий тепло, которое выделяет холодильник (вся потребляемая холодильником энергия превращается в тепло),
будет полнее и скорее отводиться от него. Это, как мы уже знаем, выгодно и с экономической точки зрения — потребление электроэнергии в этом случае минимально.
Процессы, происходящие в продуктах при хранении в холодильнике
Пищевые продукты чувствительны к воздействию температуры. Продукты питания лучше сохраняются при постоянной температуре. Идеальная температура охлаждения зависит от структуры продукта и от количества содержащейся в нем воды. Мясо, рыба и корнеплоды предпочитают температуру от 0 до +4 °С. При более высокой температуре корнеплоды вянут, а содержащиеся в мясе и рыбе ферменты начинают разрушать мышечные волокна. Промытая листовая зелень любит температуру от +2 до +5 °С, особенно если она хранится в просторном полиэтиленовом пакете, тогда как более
чувствительные пищевые продукты при таких температурах погибают. Большинство овощей предпочитают температуру +9 °С.
Самым лучшим местом длительного хранения пищевых продуктов является морозильник. Процесс разрушения продолжается и там, однако гораздо более медленными темпами. Если сырые продукты или блюда хранятся при температуре +20 °С, то их употребление не может пройти для вас бесследно. Они потеряют качество раньше времени.
Если температура замораживания недостаточно низка, то ледяные кристаллы разрушают клетки замораживаемого продукта. После оттаивания такой продукт не сможет удержать содержащуюся в нем жидкость. И даже самый лучший в мире повар не сможет спасти сухую рыбу, невкусное мясо, мягкие овощи и мятые ягоды.
У большинства людей сложилось глубокое убеждение в том, что при хранении продуктов в холодильнике прекращаются обменные процессы, а также жизнедеятельность микроорганизмов и что через неделю и даже через месяц качество продуктов не изменится. Это весьма опасное заблуждение. В хранящихся в холодильнике растительных продуктах происходит обмен веществ, а в мясных и рыбных продолжаются ферментативные процессы, что не только ухудшает первоначальное качество, но и может довести его до состояния, опасного для здоровья человека.
Помните: холодильник не реанимация! Нельзя хранить в нем продукты, особенно в незамороженном состоянии, и считать, что они не подвергаются элементарной порче. Бульон так же успешно скисает в холодильнике, как и на кухонном столе, только, конечно, не за 5—6 часов, а за 3—4 суток.
Развитие микроорганизмов и воздействие ферментов определяются в первую очередь содержанием и состоянием воды в продукте. Чем больше «влажность» продукта,’тем активнее протекают процессы и тем меньше срок его хранения. Замороженные же продукты, в которых
вода находится в твердом, кристаллическом состоянии (в виде льда), могут сохраняться довольно долго. Следует также знать, что в воде, содержащейся в пищевых продуктах, растворены различные минеральные соли, углеводы и спирты, которые существенно понижают температуру ее замерзания. Поэтому температура начала кристаллизации всегда ниже О °С (но обычно не ниже -10 °С).
Таким образом, чем ниже температура хранения продуктов, тем дольше и без существенного ухудшения качества они могут храниться.
Посуда для хранения продуктов в холодильнике
Наиболее удобной посудой для хранения пищевых продуктов в холодильнике являются полиэтиленовые пакеты, эмалированные и пластмассовые прямоугольные ванночки. Такие ванночки удобно размешаются на полках, легкс устанавливаются и вынимаются, хорошо моются, обладают достаточной емкостью. В них можно хранить самые разнообразные продукты.
Удобной тарой для хранения продуктов в холодильнике являются мешки из полиэтиленовой пленки. При этом следует использовать только те мешки, которые выпускаются промышленностью специально для пищевых продуктов. Применение любых других полиэтиленовых пакетов, например предназначенных для текстильных изделий, небезопасно, поскольку возможна миграция в пищевой продукт пластификаторов и других химических веществ. Полиэтиленовый пакет надежно не пропускает влагу, но’ в какой-то мере проницаем для газов. Поэтому продукту в нем чуть легче «дышать». Особенно хорош полиэтилен для хранения небольших количеств плодов и овощей. При этом овощи и плоды дозревают, расходуют сахара, теряют влагу, выделяют углекислый газ, который скапливается в закрытом полиэтиленовом пакете, замедляет обменные процессы и предотвращает преждевременную порчу продуктов. Примерно так же действует «индивидуальная упаковка» из пергаментной или промасленной бумаги, помогающая продлить жизнь, например, яблок. Однако хранить в холодильнике продукты в бумажной упаковке нежелательно по двум причинам: во-первых, они занимают много места, их трудно отыскать и вынимать, во-вторых, нарушается нормальная циркуляция воздуха внутри камеры и в результате ухудшаются условия хранения продуктов.
Кастрюли, судки, тарелки обычной формы — неподходящая посуда для хранения продуктов в холодильнике: в этом случае объем камеры используется непроизводительно.
Наконец, имеется ряд продуктов, для которых просто противопоказаны отдельные виды посуды. Так, масло и жирные продукты нельзя хранить в полиэтиленовой посуде, так как они быстро портятся. От длительного хранения в алюминиевой таре молоко приобретает неприятный привкус.
Упаковка продуктов в холодильнике должна одновременно защищать продукты от высыхания, от поглощения посторонних запахов и от доступа кислорода, который поддерживает биохимические процессы и ускоряет старение.
Не стоит долго хранить в холодильнике что-либо в открытых консервных банках.
И еще тонкость. Прежде чем упаковать продукты, их и тару лучше немного подержать в холодильнике по отдельности, чтобы охладить. Иначе вскоре внутри упаковки, особенно на овощах, появится конденсированная влага и они скорее испортятся.
Хлеб можно покупать впрок почти на неделю и хранить в холодильнике в плотно закрывающейся коробке: она не даст зачерстветь, а низкая температура сбережет от плесени. А в морозилке хлеб сохраняется свежим месяцами. Удобнее замораживать его заранее нарезанным. Тогда берете сколько нужно ломтиков, укладываете в закрытую посуДу и некоторое время держите в тепле.
В морозильной камере отлично сохраняются оставшиеся от праздника пироги, кексы, рулеты. Плотно заверните их в полиэтилен или фольгу, чтобы туда не проникал воздух, и уберите до подходящего случая. Когда понадобится, не размораживая, подогрейте в духовке в закрытой посуде — и никто не поверит, что их не испекли только что. Правда, этот
совет не относится к пирогам с капустой луком, яйцами — замораживание ухудшает вкус этих начинок.
Правила хранения продуктов в холодильнике
Вы, наверно, замечали, что продукты, хранящиеся в холодильнике, усыхают гораздо быстрее, нежели в обычны? условиях. Объясняется это тем, что воздух в холодильной камере всегда очеш сух, а в сухом воздухе испарение ускоряется. Высыхание обычно сопровождается ухудшением качества продукта Чтобы этого не произошло, продукть необходимо хранить в плотно закрывающейся посуде. Кроме того, хранение продуктов в плотно закрытой посуде позволяет, во-первых, избежать соприкосновения сырой и готовой пищи, что очень важно для профилактики отравлений а во-вторых, предотвратить появление у продукта постороннего, несвойственного ему запаха. Не менее важно правильно подготовить продукты к хранению. Помещать их в холодильник следует лишь после того, как они остыли. Горячие продукты нарушают тепловой режим холодильной камеры, при этом ускоряется обрастание испарителя инеем.
При дефиците времени для быстрого предварительного охлаждения продуктов лучше всего воспользоваться водой. Холодную воду следует налить в большую емкость, например в широкий таз, в который поставить кастрюлю, бидоны либо другую посуду с горячими продуктами. Воду из таза по мере нагревания выливают и заменяют новой.
При хранении различных продуктов в холодильнике следует соблюдать определенные правила.
Для краткосрочного хранения (в течение дня) мясо, птицу можно располагать в холодильном отделении. При этом следует заворачивать не в полиэтилен и другие плохо пропускающие влагу и воздух пленки, а в пергаментную бумагу.
Фарш не рекомендуется хранить более 12 часов. Лучше приготовить из него котлеты или фрикадельки. В жареном или вареном виде они могут лежать еще сутки.
Мясо в холодильнике не высохнет и дольше сохранится свежим, если его смазать со всех сторон растительным маслом.
Безопасные сроки хранения мяса, мясных продуктов, птицы, рыбы в холодильнике составляют:
Сырое мясо куском 2 сут.
Мясные полуфабрикаты: без панировки 1,5 сут.
(бифштекс, антрекоты и пр.)
Панированные изделия 1 сут.
Гуляш, бефстроганов и др. 18 ч
Мясной фарш и изделия из него 6ч
Готовые изделия (котлеты, жаркое) 1 сут.
Мясные студни 12 ч
Блинчики с мясом 6ч
Сосиски, сардельки 3 сут.
Мясо отварное 2 сут.
Курица 2 сут.
Рыба (полуфабрикат)1,5 сут.
Рыба жареная 2 сут.
Фрукты перед укладкой в холодильник рекомендуется промыть и вытереть, а затем поместить в специально предназначенную для этой цели посуду.
Яблоки, заранее охладив, хранят в завязанных пакетах. Но мыть и протирать их не надо, чтобы не нарушить восковой налет на кожице, который предохраняет от порчи. В пакет кладут только неповрежденные плоды, без помятых бочков и потемневших мест.
Овощи и зелень перед помещением в холодильник нужно обмыть или опрыскать водой. Ненужные их части, например ботву корнеплодов, следует отрезать. Воду после мытья надо тщательно стряхнуть. После такой подготовки овощи рекомендуется уложить в подходящую по форме посуду и закрыть крышкой. Можно хранить овощи и в полиэтиленовых мешках или завернутыми в пергаментную бумагу. Обработанные и уложенные таким образом овощи сохраняют полную свежесть в течение нескольких дней.
Зеленый лук следует хранить непромытым. Однако для сохранения в
течение нескольких дней его нужно слегка сбрызнуть водой, уложить в полиэтиленовый мешочек и держать в холодильнике (то же салат, шпинат, ща ель, укроп).
Чтобы подольше сохранить огурцы или молодые кабачки, помидоры, баклажаны, можно уложить их в полиэтиленовый мешочек или эмалированную ван ночку и держать, не накрывая крышкой на нижней полке холодильника.
Если зелень петрушки нужно сохранить на протяжении нескольких дней необходимо сбрызнуть ее водой, поло жить в полиэтиленовый мешочек и дер жать в холодильнике.
Редис нужно хранить только в холодильнике, там он сохраняется 2—3 дня Замачивать увядшие корнеплоды бесполезно. При хранении смачивать можно только ботву.
Овощи в холодильнике долго останутся свежими, если в контейнер, где он хранятся, поместить сухую губку, которая будет впитывать влагу, а дно контейнера застелить бумагой.
Где что расположить в холодильнике?
Прежде чем закрыть дверцу холодильника, подумайте, не переложить ли оставленный там продукт в другое отделение, пока не поздно.
Благодаря свободной циркуляции воздуха внутри холодильной камеры в различных ее зонах устанавливается различная температура: от О °С непосредственно под морозильной камерой до +8…+9 °С в нижней части холодильника, обычно отделенной стеклом.
Парное мясо, птицу и рыбу для кратковременного хранения желательно размещать на верхней полке. Здесь лучше всего сохраняются также сыры и сливочное масло.
Фрукты и овощи хранят в нижней части холодильника — в специальных емкостях под стеклом.
Соленья и маринады хорошо сохраняются на нижней полке.
Вина, фруктовые и минеральные воды лучше всего сохраняются при температуре от + 4 до + 8 °С в специальном отсеке на двери холодильника.
Следует помнить, что чрезмерное охлаждение некоторых продуктов ухудшает их вкусовые качества.
Что нельзя хранить в холодильнике?
Правильно ли мы поступаем, пытаясь засунуть все раздобытые продукты в холодильник? Во-первых, из-за недостатка места далеко не все удается туда затолкать. Во-вторых, далеко не все продукты хорошо хранятся при низких температурах.
ВАРЕНЬЯ, КОНСЕРВЫ И КОПЧЕНОСТИ прекрасно себя чувствуют при комнатной температуре. Не занимайте ими дефицитное пространство. Не нуждаются в нем также ни картофель, ни репчатый лук, ни чеснок. Даже напротив, они сохраняются там хуже, чем вне его. Помидоры чувствуют себя лучше на холодильнике, а не внутри: это — южная культура, и холод ей ни к чему. По этой же причине.
ДЫНИ, ТЫКВЫ, БАКЛАЖАНЫ не становятся лучше от хранения в холодильнике. Дыни и тыквы, если их кожура не имеет повреждений и пятен от ушибов, даже зимуют на кухонном шкафу и сохраняют товарный вид и нормальный вкус месяцами (а тыква даже до весны). Баклажаны — если вы хотите сохранить их надолго, а консервировать некогда — просто порежьте на кружочки и высушите. Храните, конечно без холодильника, нанизанными на нитку, как грибы. Отменное получается зимой овощное рагу.
ТРОПИЧЕСКИЕ ПЛОДЫ, например бананы, ананасы, киви, манго, тем более
нельзя держать в холодильнике. Не любят этого также гранаты и хурма. Лучше заверните их в несколько слоев бумаги и держите в сухом месте при комнатной температуре, тогда и недозрелые фрукты потихоньку дойдут до кондиции.
ВИНОГРАД одинаково быстро буреет как в холодильнике, так и без него. Наукой установлено, что он чувствует себя лучше в разреженной атмосфере, особенно если разрежение создавать периодически. А как этого добиться в домашних условиях — уже другой разговор…
ШОКОЛАДУ, КОНФЕТАМ холодильник противопоказан. При низкой температуре на их поверхности выступает конденсат. Потом он высыхает, и на поверхности остаются мельчайшие кристаллики сахара — шоколад «седеет». Есть его можно, но он уже не такой красивый и вкусный. Если же шоколад плотно упакован в полиэтилен, то злополучный конденсат может довести его не только до поседения, но и до плесени.
Многие хозяйки любят хранить в холодильнике косметику: кремы, тушь для
ресниц и т. п. Этого делать не следует. В их состав большинство производителей добавляют различные консерванты. Просто надо внимательно изучить условия и сроки хранения.
Что нужно хранить исключительно в холодильнике?
МЯСО, ПТИЦУ И РЫБУ, а также их полуфабрикаты, предназначенные к приготовлению в ближайшее время, можно держать на самой нижней полке холодильника. Обычно это стеклянная крышка овощного отделения. Некоторые хозяйки предпочитают класть эти продукты на самую верхнюю полку, поближе к испарителю. Действительно, там температура ниже. Но специалисты, особенно медики, категорически не советуют делать это. Из-за случайной капли с оттаявшего мяса или рыбы, попавшей на творог, молоко, колбасу, ваши домашние рискуют получить тяжелое пищевое отравление.
Перед тем как положить мясо и рыбу в морозильную камеру, подготовьте одноразовые порции и разложите в полиэтиленовые пакеты. В каждый — записочку: мясо для жаркого, кости на суп и т. д. Так получается экономнее: иначе, разморозив большой кусок, приходится без особой надобности весь его пускать в дело. Замораживать снова оттаявшее мясо — значит безнадежно ухудшить его качество. Оно становится сухим, жестким и безвкусным. Зато рыба такое обращение вполне терпит.
ЯЙЦА нужно хранить в холодильнике. Оптимально — при температуре +2…+4 °С. Вы должны обеспечить им доступ воздуха. Лучше всего уложить их так, чтобы они не касались одно другого. Кладем их острым концом вниз, чтобы желток находился вдали от воздушной камеры в широком конце яйца, — это позволит им дольше хранить свежесть. Яйца можно хранить в холодильнике до 3 недель. Однако нужно не забывать о том, что они впитывают запахи.
МОЛОЧНЫМ ПРОДУКТАМ в холодильнике самое место.
Как хранить молочку?
Многие потребители не имеют четкого представления о режимах и сроках хранения молочных продуктов. Несоблюдение же правил их хранения может, как известно, привести к тяжелым последствиям. Поэтому — несколько советов по данному вопросу.
Молоко в холодильнике рекомендуется хранить в закрытой фарфоровой или стеклянной посуде. Пастеризованное молоко скисает в холодильнике зимой на третий, летом — на второй день, а вот стерилизованное сохраняется в течение 3—4 суток даже после «откупоривания».
Сметана в холодильном отделении остается съедобной до 4 суток в зависимости от ее первоначального качества (более «плотная», жирная — дольше), творог и творожные изделия — не более
2 суток.
Масло и сыр для текущего употребления следует держать в емкости с плотной
крышкой (масленке, сырнице) где-нибудь в середине холодильного отделения, вблизи от дверцы.
Вот примерные сроки хранения молочных продуктов в домашнем холодильнике на средних полках с температурой +2…+6 °С:
- масло сливочное — 14—20 суток;
- сыры — 7—10 суток;
- творог и изделия из него — 3 суток;
- кефир, простокваша, сметана и др. — 3 суток;
- молоко пастеризованное, вскрытое стерилизованное, сливки — 2 суток.
Если возникла необходимость длительного (в течение 2 недель или месяца) хранения молока, творога, масла, сыра, их можно помещать в морозильное отделение холодильника или в морозильник. В холодильнике с двухзвездочной маркировкой они будут в сохранности до 6 недель, с трехзвездочной — до 6 месяцев. Однако следует помнить, что после размораживания молоко утрачивает свои первоначальные вкусовые качества. Сметана — слишком деликатный продукт, ее
замораживать нежелательно, так как после размораживания она как бы расслаивается. Конечно, и после этого она остается съедобной, но вид ее не очень-то привлекателен. Если расфасовка позволяет, можно попробовать хранить сметану в поддоне, расположенном непосредственно под испарителем двухзвездочного холодильника: в нем сметана не замерзнет и сохранит свои вкусовые свойства
2—3 недели.
В заключение еще о сыре. Перед тем как положить сыр в холодильник, его следует плотно завернуть в пергаментную бумагу, полиэтиленовую пленку или полиэтиленовый мешочек. Чем крупнее куски сыра, тем лучше и дольше они сохраняются. Поэтому предназначенный для хранения сыр не следует нарезать.
Засохший сыр станет мягким, если его подержать в молоке. Чтобы сыр не высыхал, можно завернуть его в салфетку, смоченную в соленой воде.
Плавленый сыр в неповрежденной заводской упаковке может храниться
без дополнительной обертки. Но начатый кусок такого сыра надо обязательно заворачивать.
Как хранить рыбу и рыбные товары?
Рыба очень питательна, проста в приготовлении и играет важную роль в современной кулинарии. Однако нужно помнить, что рыба — продукт скоропортящийся. Испорченная рыба может стать причиной тяжелого отравления.
Покупая свежую рыбу целиком, нужно выбирать такую, у которой блестящая чешуя, жабры розовые или красные, глаза выпуклые и не мутные, с черными зрачками и прозрачной радужкой. Запах у свежей рыбы чистый и приятный. Если же чешуя держится слабо, жабры грязно-бурого цвета — продукт явно не первой свежести. А уж с душком — тем более. Единственное исключение составляют акула и скат. Это связано с тем, что после их засыпания начинается
активное выделение аммиака. Мясо этих рыб лучше выдержать 1—2 дня после вылова и только потом готовить. Все остальные виды рыб вкуснее только что выловленные. К сожалению, чаще они поступают к нам в охлажденном и свежемороженом виде. Но мясо и после разморозки должно быть пружинистым и крепким, хотя и мягким. Если рыба подвергалась заморозке несколько раз — она расползется у вас при готовке. Из нее лучше приготовить котлеты или биточки.
Мороженая рыба, если она хорошо проморожена, тверда и при постукивании издает звонкий звук. Ее чешуя плотно прилегает к коже и не имеет повреждений и пятен. У рыбы, не имеющей чешуи, кожа гладкая, глаза выпуклые. Свежесть мороженой рыбы можно определить, если воткнуть в толщу ее мяса нагретый в кипятке нож, а затем понюхать его. Свежая рыба имеет плотное мясо, при нажатии пальцем ямка на поверхности рыбы либо совсем не образуется, либо быстро
исчезает. Брошенная в воду свежая рыба быстро тонет.
При выборе копченой продукции следите, чтобы мясо было не стекловидным, не синим, без кровяных прожилок. Цвет его должен быть белым или золотистым. При покупке рыбных консервов внимательно смотрите дату выпуска. Обычно срок хранения у консервов два года. Если есть изменения, они оговариваются. Главное, чтобы банка была невздутой.
Крабовые, рыбные и другие палочки покупайте только в магазинах! Пищевые красители и вкусовые добавки в этих продуктах абсолютно безвредны. Однако не храните их дольше положенного.
Особый разговор о нарезке. На импортной продукции сроки хранения проставлены точно; На отечественной иногда превышены. Запомните: ломтики в вакуумной упаковке хранятся при температуре от 0 до —4 °С не более 20 суток; от —4 до —8 °С не более 30 суток.
Сейчас в продаже много икры. Определить, настоящая она или нет, мож-
но, нажав на икринку: из настоящей выделится жидкость, а у белковой состав однородный. Если покупаете икру развесную — поинтересуйтесь сроками хранения. Чтобы предохранить кетовую, паюсную или зернистую икру от высыхания, нужно залить ее тонким слоем растительного масла и плотно закрыть. Можно также положить поверх икры 2—3 ломтика лимона, посуду закрыть бумагой и завязать. В таком виде икра остается свежей 7— 10 дней.
Высокопитательной пищей являются морепродукты — различные виды водных беспозвоночных и водорослей, употребляемых человеком в пищу. К наиболее используемым относятся:
ракообразные — крабы, лангусты, омары, креветки и раки;
моллюски — устрицы, мидии и гребешок, кальмар и осьминог;
иглокожие — трепанг, голотурия и морские ежи.
Для пищевого использования морепродукты поступают в продажу в живом
виде, мороженом, вареном, в виде натуральных консервов, а также сушеном и вяленом. Из них можно приготовить много различных кулинарных изделий: салаты, супы, вторые блюда. В мясе беспозвоночных содержатся незаменимые аминокислоты, микроэлементы и витамины. По своей питательности они значительно превосходят мясо наземных животных.
Но знайте, что морепродукты портятся быстрее, чем рыба. Поэтому моллюски и мидии продаются живыми, а готовить их лучше в тот же день, как вы их купили. Крабы, омары и креветки продаются зачастую уже сваренными, хотя и в замороженном виде. Свежие морепродукты хранятся в холодильнике всего 1 день. Если решите их заморозить, имейте в виду, что мороженые они очень отличаются по вкусу от свежих.
Морепродукты следует заворачивать в фольгу или в пергаментную бумагу, чтобы их сильный запах не пропитал остальные продукты.
Условия и сроки хранения некоторых видов морепродуктов
Морепродукты Температура, *С Относительная Сроки
влажность, % хранения, мес
Морские гребешки Не выше -18 90—95 3
Крабы Не выше -18 90-95 3,5
Лангусты и омары Не выше -18 90-95 4
Креветки Не выше -18 90-95 6
Крип и трепанги Не выше -18 90-95 12
Итак, вы убедились, что при хранении рыбной продукции необходимо повышенное внимание. Как же ее сохранить?
Свежую рыбу (как, кстати, и свежие морепродукты) можно хранить не более суток в плюсовом отделении при обязательной последующей кулинарной обработке перед употреблением или заморозить и хранить в замороженном виде при температуре -18 °С и ниже в морозильном отделении «трехзвездочного» холодильника в течение срока, не превышающего 4 месяцев для нежирной рыбы и 2 месяцев для жирной.
Купленную замороженную рыбу нужно хранить при условиях, указанных для замороженной продукции.
Соленую и маринованную рыбу следует хранить в стеклянной таре, плотно, но не герметично укупоренной, в плюсовом отделении холодильника в течение 3 месяцев.
Рыбу горячего копчения в плюсовом отделении холодильника можно хранить не более 2 суток.
Готовые изделия промышленного изготовления требуется хранить строго в условиях, указанных на этикетках. Часто на них можно прочесть: «Хранить при температуре от 0 до —5 °С в течение…» или: «От —2 до —6 °С в течение…» и т. д. Любопытно, как это потребитель может определить в своем холодильнике участок именно с такой температурой? Будем откровенны, такую температурную зону довольно трудно обнаружить. Что посоветовать? В «однозвездочном» холодильнике эту продукцию располагайте в морозильном отделении, в холодильнике с двумя и тремя звездочками — в выдвижном поддоне под морозильным отделением (если таковой имеется).
Рыбные изделия домашнего приготовления следует хранить в плюсовом отделении не более 4 суток, но перед употреблением обязательно провести термическую обработку в течение не мене 5 минут.
И последнее. Все изделия — покупные и домашнего приготовления (в том числе копченые и пастеризованные) — могут быть сохранены в течение 4 недель в морозильном отделении «двух звездочного» холодильника и в течение 3 месяцев в морозильном отделении «трехзвездочного» холодильника или в морозильнике.
Продолжительность хранения продуктов в холодильнике
Продукты Продолжительность
хранения, ч
Бутерброды с колбасой, ветчиной,
рыбой 3
Мясной фарш натуральный 6
Голубцы, фаршированные мясом 6
Торты и пирожные с кремом из сливок 6
Торты и пирожные с заварным кремом 6
Студни мясные и заварное мясо 12
Студни рыбные и заливное из рыбы 12
Котлеты мясные, рубленые; рыбные, 12
картофельные и овощные
Колбасы ливерные, кровяные, зельцы 12
Раки вареные 12
Блинчики с мясом или творогом 12
Желе фруктовое, молочное, сливочное 12
Винегреты, салаты незаправленные 12
Молоко в бутылках, пакетах, флягах 20
Сливки взбитые 20
Мясо отварное 24
Колбасы вареные, окорок, рулет 24
Пельмени 24
Цыплята отварные 24
Рыба порционная в сухарях 24
Сельдь рубленая 24
Кефир, простокваша 24
Творог и творожные сырки 36
Мясные полуфабрикаты 36
Мясо фасованное 36
Мясо кусковое 48
Мясо жареное48
Рыба жареная 48
Птица жареная 48
Сосиски и сардельки 48
Колбасы вареные 72
Рыба и рулет горячего копчения 72
Сметана 72
Торты и пирожные с белково-взбитым кремом 72
или с фруктовой отделкой
Холодильник Side by Side Bosch KAN 92VI25 R
Гарантия, мес 12
Страна-производитель Китай
Серия Serie | 4
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИТип отдельностоящий
Вид Side-by-Side
Расположение морозильной камеры сбоку
Количество камер 2
Климатический класс SN-T
Функция FreshSense Есть
ВМЕСТИМОСТЬОбщий полезный объем, л 589
Полезный объем холодильной камеры, л 387
Полезный объем морозильной камеры, л 202
ДИЗАЙНЦвет нержавеющая сталь
Обработка против отпечатков пальцев Есть
УПРАВЛЕНИЕЭлементы управления сенсорные
Индикаторы температуры дисплей
Регулировка и контроль температуры- электронная
- раздельная в холодильном и морозильном отделениях
Система охлаждения х.к. No Frost
Система размораживания х.к. автоматическая
Система MultiAirflow Есть Функция суперохлаждения Есть ОБОРУДОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНОЙ КАМЕРЫОбщее количество полок в холодильной камере 4
Количество регулируемых полок в холодильной камере 3
Количество фиксированных полок в холодильной камере 1
Материал полок в холодильной камере высокопрочное стекло
Выдвижной контейнер MultiBox Есть
Количество полок на дверце 5
Количество подставок для яиц 1
Внутреннее освещение холодильной камеры светодиодное МОРОЗИЛЬНАЯ КАМЕРАМощность морозильной камеры ****
Система размораживания м.к. автоматическая
Система охлаждения м.к. NoFrostМощность замораживания, кг/ 24 ч 12
Автономное сохранение холода, ч 12
Функция суперзамораживание SuperFreezing Есть
ОБОРУДОВАНИЕ МОРОЗИЛЬНОЙ КАМЕРЫКоличество полок в морозильной камере 4
Полок, регулируемых по высоте 2
Количество полок на дверце 5
Количество ящиков в морозильной камере 2
Количество ванночек для льда 1
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Класс энергопотребления A+Количество компрессоров 1
Тип компрессора стандартный
Количество контуров охлаждения 2
Годовой расход эл.энергии, кВтч 495
Мощность подключения, Вт 190
Напряжение, В 220-240
Частота тока, Гц 50-60
Предохранители, А 10
Уровень шума, дб 43
БЕЗОПАСНОСТЬИндикация открытой двери звуковая
Сигнализация об ошибке звуковая
ГАБАРИТЫ, ВЕСВысота, см 176
Ширина, см 91
Глубина, см 73
Вес нетто, кг 109.7
КОНСТРУКЦИЯРучка двери вертикальная накладная
Дверной упор Side-by-Side
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИДлина сетевого кабеля, м 2.4
Календарь хранения продуктов Есть
Описание модели
Холодильник Bosch KAN 92VI25 R — это суперсовременный прибор экстра-класса, созданный в соответствии с новейшими технологическими разработками.
Необычное боковое расположение морозильной камеры придает ему дополнительный объем. Стильный корпус из нержавеющей стали защищает устройство от попадания влаги и механических повреждений. Чтобы облегчить уход и надолго сохранить презентабельный внешний вид, он обработан специальным составом, на котором не заметны отпечатки пальцев и жирные пятна.
Многопоточное охлаждение MultiAirflow, основанное на принципе охлаждения NoFrost, обеспечивает равномерную подачу холода и полностью исключает появление наледи. Автоматическая разморозка избавляет от обязанности производить профилактическое обслуживание, тем самым экономя ваши силы и время.
В программный пакет Бош KAN 92VI25 R входят такие функции, как:
- «Суперохлаждение» — обеспечивает быстрое остывание напитков и готовых блюд;
- «Суперзамораживание» — позволяет полностью заморозить до 12 кг продуктов в сутки;
- «Отпуск» — переключает работу на экономный режим в течение долгого времени;
- «Защита от детей» — блокирует пульт управления от случайного вмешательства;
- «Предупреждение об ошибке» — если в электронной памяти произошел сбой, изменился температурный режим или какая-то из дверей оказалась неплотно закрыта, сигнализация тут же даст вам об этом знать.
Внутреннее пространство холодильной камеры предусматривает наличие зоны свежести с повышенной влажностью. Вместительные ящики с овощами и фруктами легко выдвигаются и вставляются обратно.
При перебоях с электричеством данная модель способна автономно сохранять холод в течение 12 часов. И только потом начинается постепенное оттаивание. Стоит также учитывать, что она принадлежит сразу к нескольким климатическим классам (SN — T), и может работать при максимальной жаре до +43оС. То есть при более низких температурах окружающей среды критическое оттаивание в морозильнике может начаться и через 15-20 часов.
Часто задаваемые вопросы о безопасной утилизации охлаждаемой бытовой техники
Владельцы бытовой техники играют решающую роль в защите от опасностей окружающей среды, связанных с утилизацией бытовой техники. Разделы ниже предоставляют потребителям информацию о:
Заботы об окружающей среде
Какие экологические проблемы связаны с утилизацией охлаждаемой бытовой техники?
Хладагент : Бытовые холодильники и морозильники, изготовленные до 1995 года, обычно содержат хлорфторуглерод хлорфторуглерод Соединение, состоящее из хлора, фтора и углерода.ХФУ очень стабильны в тропосфере. Они перемещаются в стратосферу и разрушаются сильным ультрафиолетовым (УФ) светом, где выделяют атомы хлора, которые затем разрушают озоновый слой. ХФУ обычно используются в качестве хладагентов, растворителей и вспенивающих агентов. Наиболее распространены CFC-11, CFC-12, CFC-113, CFC-114 и CFC-115. Потенциал разрушения озонового слоя (ODP) для каждого CFC составляет, соответственно, 1, 1, 0,8, 1 и 0,6. Таблица всех озоноразрушающих веществ (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) показывает их ODP, потенциалы глобального потепления (GWP) и номера CAS. ХФУ пронумерованы по стандартной схеме (http://www.epa.gov/ozone/geninfo/numbers.html). (CFC) хладагент. Многие оконные кондиционеры и осушители содержат гидрохлорфторуглерод гидрохлорфторуглерод Соединение, состоящее из водорода, хлора, фтора и углерода. ГХФУ – это один из классов химикатов, используемых для замены ХФУ. Они содержат хлор и, таким образом, разрушают стратосферный озон, но в гораздо меньшей степени, чем ХФУ.ГХФУ обладают озоноразрушающей способностью (ОРП) от 0,01 до 0,1. Сначала поэтапно прекращается производство ГХФУ с самыми высокими значениями ОРС, а затем и других ГХФУ. В таблице озоноразрушающих веществ (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/classtwo.html) показаны их ОРП, ПГП и номера КАС. ГХФУ пронумерованы по стандартной схеме (http://www.epa.gov/ozone/geninfo/numbers.html). (ГХФУ) хладагент. ХФУ и ГХФУ являются озоноразрушающими веществами (ODS ODS Соединение, которое способствует разрушению стратосферного озона.ОРВ включают хлорфторуглероды (CFC), гидрохлорфторуглероды (HCFC), галоны, бромистый метил, четыреххлористый углерод, гидробромфторуглероды, хлорбромметан и метилхлороформ. ОРВ обычно очень стабильны в тропосфере и разлагаются только под воздействием интенсивного ультрафиолетового света в стратосфере. Когда они распадаются, они выделяют атомы хлора или брома, которые затем разрушают озон. Доступен подробный список (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) веществ класса I и класса II с указанием их ОРП, ПГП и номеров КАС.), которые при попадании в окружающую среду разрушают озоновый слой. Кроме того, хладагенты CFC и HCFC также являются сильнодействующими парниковыми газами. Их выпуск способствует глобальному изменению климата.
Большинство холодильников и морозильников, произведенных с 1995 года, оконных кондиционеров и осушителей воздуха, произведенных с 2010 года, содержат озонобезопасный гидрофторуглерод гидрофторуглерод Соединение, состоящее из водорода, фтора и углерода. ГФУ – это класс заменителей ХФУ.Поскольку они не содержат хлора или брома, они не разрушают озоновый слой. Все ГФУ обладают озоноразрушающей способностью равной 0. Некоторые ГФУ имеют высокий ПГП. ГФУ пронумерованы по стандартной схеме (http://www.epa.gov/ozone/geninfo/numbers.html). (HFC) хладагенты. Однако с этими хладагентами по-прежнему необходимо обращаться осторожно, поскольку они являются парниковыми газами.
Пена : Холодильники и морозильники, изготовленные до 2005 года, изолированы пеной, содержащей ОРВ, которые способствуют как истощению озонового слоя, так и изменению климата.Только агрегаты, произведенные с 2005 года, содержат пенообразователи, безопасные для озона и климата. Кондиционеры и осушители не содержат пены.
Опасные компоненты : Бытовая техника может также содержать опасные компоненты, включая отработанное масло, полихлорированные дифенилы (ПХД) и ртуть. Например, в охлаждающем контуре содержится масло, которое может быть загрязнено хладагентом ODS. Некоторые холодильники и морозильные лари, произведенные до 2000 года, содержат ртутьсодержащие компоненты (т.е., переключатели и реле). Приборы, изготовленные до 1979 года, могут содержать конденсаторы для печатных плат. По этой причине бытовая техника должна быть переработана на предприятиях, которые безопасно удаляют эти компоненты перед измельчением и переработкой.
Как утилизировать устройство
Как я могу утилизировать мой холодильный прибор экологически ответственным образом?
Во-первых, вам следует уточнить в своей электросети, предлагается ли программа вознаграждений в вашем районе (см. Текстовое поле).Поскольку некоторые программы вознаграждений имеют требуемые спецификации для устройств (например, должны быть в рабочем состоянии, минимального возраста и / или размеров), вам также может потребоваться подтвердить, что ваше устройство является приемлемым.
Некоторые розничные продавцы предлагают услуги по вывозу и утилизации бытовой техники при покупке и доставке новой модели. Другие могут позволить вам оставить старый прибор в магазине.
Некоторые муниципалитеты требуют, чтобы вы записывались на прием для сбора крупногабаритных предметов.Другие требуют, чтобы вы отвезли предметы на перегрузочную станцию или на свалку (ваш муниципалитет может направить вас к подрядчику по твердым отходам для получения дополнительной информации). Муниципалитеты могут потребовать, чтобы хладагент был извлечен из бытовых приборов, прежде чем они примут его для приема. В таких случаях владельцам потребуется профессионал, например сотрудник мастерской по ремонту бытовой техники, для удаления хладагента перед утилизацией.
Несколько других организаций (включая розничных продавцов) будут принимать холодильное оборудование; некоторые могут даже предоставить небольшой ваучер или скидку в обмен на бытовую технику.Информация о некоторых из этих организаций доступна через программу EPA Responsible Appliance Disposal (RAD).
Сколько стоит утилизировать мой старый прибор?
Стоимость вывоза и / или утилизации прибора варьируется. Например, ваш муниципальный отдел общественных работ может предоставить бесплатный сбор хладагента, содержащего хладагент, или может взиматься плата за эту услугу, которая может варьироваться в зависимости от типа устройства.
Некоторые розничные продавцы предлагают услуги по вывозу и утилизации бытовой техники при покупке и доставке новой модели.В зависимости от продавца, за эту услугу может взиматься плата в размере от 10 до 50 долларов.
Коммунальные предприятия, осуществляющие программу вознаграждений, или розничные продавцы, придерживающиеся политики «trade-in», также могут предоставлять бесплатные услуги по вывозу / утилизации старых холодильников / морозильников или даже платить вам за получение вашего устройства. Для получения дополнительной информации перейдите к программе RAD Агентства по охране окружающей среды США.
Что происходит с утилизированной техникой
Что обычно происходит с моим старым холодильником или морозильной камерой, когда я избавляюсь от него?
После сбора бытовые приборы могут быть перепроданы, переработаны или захоронены.
- Перепродажа : Иногда приборы, находящиеся в рабочем состоянии, ремонтируются и перепродаются внутри страны или за рубежом. Поскольку эти устройства потребляют большое количество электроэнергии и менее эффективны к концу срока службы, следует избегать перепродажи устройства для экономии энергии. Более того, если единицы перепродаются в развивающихся странах, их окончательная продажа с меньшей вероятностью будет осуществляться ответственно.
- Вторичная переработка : Практически все материалы в вашем холодильнике или морозильной камере могут быть переработаны.Сюда входят металлический корпус, пластиковый футляр, стеклянные полки, хладагент и масло в компрессоре, а также вспенивающий агент, содержащийся в пенополиуретановой изоляции. Утилизация оборудования обычно влечет за собой восстановление хладагента и удаление опасных компонентов с последующим измельчением вакуумированного оборудования. Металлические компоненты обычно отделяются и перерабатываются, а стекло, пластмассы и пенополиуретан обычно отправляются на свалку. Поскольку нет требований к рекуперации пены, вспенивающий агент, содержащийся в пеноизоляции, выделяется во время измельчения и захоронения, что способствует разрушению озонового слоя и глобальному изменению климата.
- Свалка : Обычно, когда мусоровоз привозит оборудование на свалку, холодильное оборудование отделяется до тех пор, пока техник не извлечет хладагент и другие опасные компоненты, после чего оборудование вывозится на свалку. Иногда утилизированную технику вывозят на свалку целиком, без измельчения и удаления прочных компонентов.
Что делается для поощрения более ответственной переработки / утилизации бытовой техники?
Программа RADEPA поощряет переработку бытовой техники и надлежащую утилизацию опасных компонентов.Партнеры RAD обеспечивают надлежащее обращение с хладагентом и другими опасными компонентами, регулируемыми федеральными законами, а также с пенообразователями.
Дополнительная нормативная информация
Требуется ли сертификация технических специалистов, занимающихся сбором хладагента из утилизированного оборудования?
Технические специалисты, удаляющие хладагент из небольших приборов в потоке отходов, не обязаны иметь сертификат Раздела 608.
Регулируются ли опасные компоненты или изоляционная пена в приборах?
Опасные компоненты, включая ПХД и ртуть, а также компрессорное масло, должны быть удалены из оборудования перед утилизацией в соответствии с 40 CFR, части 273, 279, 761.Однако обработка пен, содержащих ОРВ, не регулируется.
Как EPA гарантирует, что хладагент извлекается из приборов в соответствии со всеми правилами?
Лицо, ответственное за окончательную утилизацию оборудования, несет ответственность за сбор хладагента, содержащегося в оборудовании. Если предприятие, занимающееся рециркуляцией хладагента, не является также конечным поставщиком оборудования, Агентство по охране окружающей среды требует подписанного заявления, содержащего имя и адрес лица, которое утилизировало хладагент, и дату, когда хладагент был извлечен.Обратите внимание, что для утилизации наклейка не требуется.
Несмотря на эти правила, незаконные действия (например, сброс оборудования, сброс хладагента, выброс опасных компонентов в окружающую среду) все еще имеют место. Владельцы бытовой техники должны избегать незаконного захоронения и утилизировать бытовую технику ответственно. Насколько это возможно, запланируйте сбор вашего устройства в вашем Департаменте общественных работ, розничном торговце, программе вознаграждений или другом переработчике. Приборы с левой стороны обочины могут быть подобраны торговцами, которые могут неправильно выпустить хладагент или иным образом утилизировать прибор небезопасным образом.
Безопасность хладагентов | Агентство по охране окружающей среды США
Риски, связанные с использованием хладагентов в холодильном оборудовании и оборудовании для кондиционирования воздуха, могут включать токсичность, воспламеняемость, удушье и физические опасности. Хотя хладагенты могут представлять один или несколько из этих рисков, конструкция системы, технические средства контроля и другие методы снижают этот риск при использовании хладагента в различных типах оборудования.
История хладагента
Почти все исторически используемые хладагенты были легковоспламеняющимися, токсичными или и тем, и другим.Некоторые из них также были очень реактивными, что приводило к авариям (например, утечке, взрыву) из-за отказа оборудования, плохого обслуживания или человеческой ошибки. Задача найти негорючий хладагент с хорошей стабильностью была дана Томасу Мидгли в 1926 году.
Вместе со своими коллегами Альбертом Леоном Хенном и Робертом Ридом Макнари доктор Мидгли заметил, что используемые тогда хладагенты содержали относительно небольшое количество химических элементов, многие из которых были сгруппированы в пересекающихся строке и столбце периодической таблицы элементов.Элементом на пересечении был фтор, который, как известно, сам по себе токсичен. Однако Мидгли и его сотрудники считали, что соединения, содержащие фтор, могут быть как нетоксичными, так и негорючими.
Внимание Мидгли и его сотрудников было привлечено к органическим фторидам из-за ошибки в литературе, которая показывала, что температура кипения тетрафторметана (четырехфтористого углерода) выше, чем у других фторированных соединений. Позже выяснилось, что правильная температура кипения была намного ниже.Тем не менее, неверное значение было в искомом диапазоне и привело к оценке органических фторидов в качестве кандидатов. Условное обозначение, введенное позже для упрощения идентификации органических фторидов для систематического поиска, сегодня используется в качестве системы нумерации хладагентов. Обозначение номера каждого хладагента однозначно указывает как на химический состав, так и на структуру соединения. В течение трех дней после начала Мидгли и его сотрудники идентифицировали и синтезировали хлорфторуглерод (CFC), дихлордифторметан (R-12).
Первый тест на токсичность был проведен путем воздействия нового соединения на морскую свинку. Удивительно, но животное не пострадали, но морская свинка умерла, когда тест был повторен с другим образцом. Последующее исследование трифторида сурьмы, используемого для получения дихлордифторметана из четыреххлористого углерода, показало, что четыре из пяти бутылей, имевшихся на тот момент, содержали воду. Этот загрязнитель образует фосген (COCl 2 ) во время реакции трифторида сурьмы с четыреххлористым углеродом.Если бы в первоначальном тесте использовался один из других образцов, открытие органических фторидных хладагентов могло быть отложено на годы.
О разработке фторуглеродных хладагентов было объявлено в апреле 1930 года. Чтобы продемонстрировать безопасность новых соединений, на собрании Американского химического общества доктор Мидгли вдохнул R-12 и задул им свечу. Хотя эта демонстрация была впечатляющей, сегодня это было бы явным нарушением правил безопасного обращения.
Хладагенты CFC
Коммерческое производство ХФУ началось с R-12 в начале 1931 года, R-11 в 1932 году, R-114 в 1933 году и R-113 в 1934 году; Первый хладагент на основе гидрохлорфторуглерода (ГХФУ) R-22 был произведен в 1936 году.К 1963 году эти пять продуктов составляли 98 процентов от общего объема производства фторорганической промышленности. Годовой объем продаж достиг 372 миллионов фунтов стерлингов, половина из которых приходится на R-12. Эти хлорфторхимические соединения рассматривались как почти нетоксичные, негорючие и очень стабильные, а также предлагали хорошие термодинамические свойства и совместимость материалов при низкой стоимости.
Прошло почти полвека между внедрением ХФУ и признанием их вреда для окружающей среды в случае их выброса, особенно истощения стратосферного озона и глобального потепления как парниковых газов.Высокая стабильность ХФУ позволяет им доставлять озоноразрушающий хлор в стратосферу. Такая же стабильность продлевает их жизнь в атмосфере и, следовательно, их стойкость в качестве парниковых газов.
Хладагенты «Идеал»
Помимо желаемых термодинамических свойств, идеальный хладагент должен быть нетоксичным, негорючим, полностью стабильным внутри системы, экологически безопасным даже в отношении продуктов разложения, а также широко доступным или простым в производстве.Он также был бы самосмазывающимся (или, по крайней мере, совместимым со смазочными материалами), совместимым с другими материалами, используемыми для изготовления и обслуживания холодильных систем, простым в обращении и обнаружении и недорогим. Это не потребует экстремальных давлений, ни высоких, ни низких. Вероятность разработки «идеального» хладагента мала. Однако производители стремятся обеспечить как можно больше идеальных свойств.
Токсичность
Фундаментальный принцип токсикологии, приписываемый Парацельсу в 16 веке, – это dosis solo facit venenum , i.е., доза производит яд. Все вещества в достаточном количестве могут быть токсичными. Токсические эффекты наблюдались для таких обычных веществ, как вода, поваренная соль, кислород и двуокись углерода в экстремальных количествах. Разница между теми, которые считаются безопасными, и теми, которые считаются токсичными, заключается в количестве или концентрации, необходимых для причинения вреда, и, в некоторых случаях, в продолжительности или повторении воздействия. Вещества, представляющие высокий риск при малых количествах даже при кратковременном воздействии, считаются высокотоксичными.Те, для которых практическое облучение не причиняет вреда, считаются более безопасными.
Есть несколько причин, по которым возникла проблема токсичности с введением альтернативных хладагентов:
- Некоторые хладагенты созданы человеком и менее известны;
- Осведомленность общества об опасностях для здоровья и обеспокоенности производителей по поводу ответственности возросла;
- Немногие пользователи хладагента полностью понимают меры и терминологию, используемую для сообщения собираемых обширных данных о токсичности;
- Альтернативные химические вещества могут быть менее стабильными при воздействии воздуха, водяного пара, других атмосферных химикатов и солнечного света.Такая повышенная реактивность желательна для уменьшения долговечности атмосферы и, таким образом, для уменьшения доли выбросов, которые достигают стратосферного озонового слоя или остаются в атмосфере в виде парникового газа. Хотя токсичность часто увеличивается с повышением реакционной способности, атмосферная реакционная способность не обязательно имеет значение. Наиболее токсичными соединениями являются те, которые обладают достаточной стабильностью, чтобы попасть в организм, а затем разложиться или разрушительно метаболизироваться в критически важном органе. Например, большинство ХФУ очень стабильны в атмосфере, обычно менее стабильны, чем ГХФУ или гидрофторуглероды (ГФУ) в холодильных системах, и обычно имеют сравнимую или более высокую острую токсичность, чем ГХФУ или ГФУ.
Обеспокоенность безопасностью хладагентов усилилась из-за негативного маркетинга со стороны конкурирующих поставщиков оборудования и хладагентов. Частое завышение (чтобы повлиять на восприятие потребителей) в сочетании с противоречиями вызывало дискомфорт при выборе некоторых альтернативных хладагентов.
Острые и хронические риски
Острая токсичность относится к воздействию однократного (или краткосрочного) воздействия, часто при высоких концентрациях. Он предлагает возможные уровни риска для последствий аварийных выбросов, например, в результате разлива или разрыва системы.Острая токсичность также является показателем для сервисных операций, при которых может наблюдаться сильное воздействие в течение коротких периодов времени, например, при открытии компрессора или удалении прокладки, под которой может оказаться хладагент.
Хроническая токсичность относится к последствиям повторяющихся или устойчивых воздействий в течение длительного периода, например, в течение всей жизни при работе в машинных отделениях. Немногие технические специалисты проводят весь день в машинных отделениях, и их концентрация может колебаться. Поэтому большинство индексов хронического воздействия выражаются как средневзвешенные по времени значения (TWA).
Большинство хронических эффектов можно предвидеть и / или контролировать, а меры по охране труда можно использовать для минимизации их воздействия. Например, концентрацию хладагента можно снизить, спроектировав оборудование с уменьшенными утечками и быстро устраняя возникающие утечки. Детекторы утечки хладагента и системы мониторинга могут использоваться для выявления и предупреждения технических специалистов о повышении концентрации.
Важно смягчить и снизить как острые, так и хронические риски, чтобы обеспечить безопасное использование всех хладагентов.
Воспламеняемость
Воспламеняемость – это способность вещества гореть или воспламеняться, вызывая пожар или возгорание. Двумя важными химическими характеристиками, влияющими на воспламеняемость вещества, являются температура вспышки и давление пара. Температура вспышки вещества – это самая низкая температура, при которой оно может испаряться с образованием горючей смеси в воздухе, в то время как давление пара указывает скорость испарения. Более высокое давление пара приводит к более низким температурам вспышки и, следовательно, к более высокой воспламеняемости.
Стандартные испытания могут определять нижний и верхний пределы концентрации горючего вещества, способного распространять пламя при определенных условиях. Таким образом, эти пределы определяют диапазон концентраций, при которых вещество воспламеняется в воздухе, и устанавливают правила безопасного обращения, в частности, при оценке требований к вентиляции при обращении с газами и парами.
Токсичность и воспламеняемость хладагентов
Информацию о токсичности и воспламеняемости хладагентов можно получить на экранах рисков замены SNAP, у производителей химикатов, в опубликованной литературе и в паспортах безопасности (SDS) для всех химикатов.Пределы воздействия, установленные для всех химических веществ, основаны на опасениях хронической токсичности и ниже тех, при которых токсические эффекты наблюдались в лабораторных испытаниях. Более высокие концентрации допустимы в течение коротких периодов времени, но всегда следует сводить к минимуму воздействие всех химических веществ. Нижний предел воспламеняемости (LFL) и верхний предел воспламеняемости (UFL) для всех горючих газов и паров определяют диапазон легковоспламеняющихся концентраций в воздухе. Эти пределы измеряются с использованием методов испытаний, основанных на визуальных наблюдениях за распространением пламени, и используются для определения руководящих принципов безопасного обращения.В приведенной ниже таблице приведены классификации безопасности хладагентов в соответствии со Стандартом 34 Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE).
Список литературы
ANSI / ASHRAE. 2013. Стандарт 34: Обозначение и классификация хладагентов по безопасности. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.
Журнал ASHRAE. 1994. Безопасность хладагентов. Доступно в Интернете по адресу: http://www.jamesmcalm.com/pubs/Calm JM, 1994.Безопасность хладагентов, ASHRAE Journal.pdf.
ASTM International. 2015. Стандарт ASTM E681: Стандартный метод испытаний пределов концентрации воспламеняемости химических веществ (паров и газов). Доступно в Интернете по адресу: http: //compass.astm.org/EDIT/html_annot.cgi? E681 + 09 \ (2015 \)
Water Handbook – Системы кондиционирования и охлаждения
Более века промышленное кондиционирование воздуха использовалось для осушения, контроля влажности и удаления пыли и дыма. Его наиболее известная функция – обеспечение комфортной рабочей среды, повышение комфорта и производительности персонала в офисах, коммерческих зданиях и промышленных предприятиях.
Кондиционирование воздуха – это процесс обработки и распределения воздуха для контроля температуры, влажности и качества воздуха в выбранных зонах. Для контроля температуры и влажности воздух перемещается над охлажденными или нагретыми змеевиками и / или струей воды с контролируемой температурой. Прямые струи воды также удаляют пыль и запахи. Другие системы очистки воздуха могут включать механическое разделение, адгезию, фильтрацию, фильтрацию или статическое притяжение, в зависимости от типа встречающихся загрязнителей воздуха и требуемого качества воздуха (Рисунок 34-1).
Охлаждение – это процесс понижения температуры вещества ниже температуры окружающей среды и включает производство охлажденной воды для кондиционирования воздуха или технологических процессов. Охлажденная вода для использования в таких процессах, как литье под давлением, может иметь тот же температурный диапазон, что и охлажденная вода, используемая для кондиционирования воздуха. Системы охлаждения также используются для подачи охлажденных антифризов (рассолов) при температурах ниже точки замерзания воды. Рассолы используются в производстве льда и в холодильных камерах, а также в различных химических процессах.
Охлажденная вода может использоваться в воздухоочистителях в закрытых змеевиках или в виде распыляемой воды. Охлажденная вода также может использоваться для закрытых систем и для индивидуальных систем орошения.
Для производства и распределения охлажденного воздуха используется множество методов. В центральных системах кондиционирования воздуха воздух проходит через змеевики, охлаждаемые водой, рассолом или прямым расширением летучего хладагента. Затем охлажденный воздух распределяется по воздуховодам.
Водяные системы, связанные с кондиционированием воздуха, можно разделить на три основные категории: открытое рециркуляционное охлаждение, воздухоочистители и закрытые или открытые системы охлажденной воды.В системах водоподготовки открытые рециркуляционные системы охлаждения аналогичны открытым системам охлажденной воды.
Основными механическими компонентами системы кондиционирования воздуха являются системы распределения воздуха и воды, холодильная машина и система отвода тепла. Охлаждение для кондиционирования воздуха обычно обеспечивается либо циклами абсорбции, либо циклами сжатия.
Абсорбционное охлаждение использует пар низкого давления или горячую воду высокой температуры в качестве источника энергии, воду в качестве хладагента и бромид лития или хлорид лития в качестве абсорбента.
В системах компрессионного охлаждения в качестве хладагента обычно используются галогенуглеродные соединения или аммиак. Двигатель внутреннего сгорания, турбина или электродвигатель поставляют энергию для привода центробежного или объемного компрессора.
Охлаждение, или охлаждение, происходит, когда жидкий хладагент поглощает тепло за счет испарения, как правило, при низкой температуре и давлении. Когда хладагент конденсируется, он отдает тепло любой доступной охлаждающей среде, обычно воде или воздуху.
ОДНОСТУПЕНЧАТЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ ЦИКЛ
Базовый цикл охлаждения, используемый для одноступенчатого сжатия пара, состоит из четырех компонентов в системе. Это компрессор, конденсатор, дозатор и испаритель. Жидкий хладагент низкого давления в испарителе отводит тепло от охлаждаемой жидкости и испаряется. Затем пар низкого давления сжимается до давления, при котором пар хладагента может конденсироваться с помощью имеющейся охлаждающей среды. Затем пар поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется.Жидкий хладагент течет из конденсатора в дозирующее устройство, где его давление снижается до давления испарителя. Таким образом, цикл завершен.
В промышленных или коммерческих системах кондиционирования воздуха тепло обычно отводится воде. Можно использовать прямоточное охлаждение, но муниципальные ограничения и расходы на воду обычно диктуют процессы рециркуляции и испарительного охлаждения.
Испарительные конденсаторы или градирни обычно используются для испарительного охлаждения.В качестве альтернативы можно использовать пруд с распылителем. Рециркуляция воды в системе охлаждения снижает потребность в подпиточной воде до менее 3% от воды, которая потребуется для прямоточного охлаждения.
Холодопроизводительность измеряется в тоннах холода. Тонна холода определяется как способность отвода тепла со скоростью 12 000 БТЕ / час в испарителе или охладителе.
Абсорбционная холодильная установка, которая удаляет 12000 БТЕ / час (на 1 тонну кондиционирования воздуха), требует подводимой тепловой энергии примерно 18000 БТЕ / час для запуска процесса абсорбции.Это означает, что отвод тепла в градирне составляет примерно 30 000 БТЕ / час на тонну холода. При перепаде температуры в градирне на 15 ° F (8 ° C) для отвода тепла абсорбционной системой требуется циркуляция примерно 4 галлонов воды в минуту на тонну кондиционера. Скорость испарения оборотной воды составляет примерно 3,7 галлона в час на тонну.
Кроме насосов для раствора и хладагента, в абсорбционной системе нет движущихся частей. Хотя это экономическое преимущество конструкции, необходимо также учитывать стоимость производства необходимого пара низкого давления или высокотемпературной горячей воды (HTHW).
Компрессионные системы также создают дополнительную тепловую нагрузку. Это связано с энергией, необходимой для сжатия газообразного хладагента низкого давления и низкой температуры из испарителя и подачи его в конденсатор с более высоким давлением. Потребляемая мощность компрессора составляет примерно 3000 БТЕ / час на тонну холода. Соответственно, нормальный отвод тепла в системе сжатия составляет приблизительно 15000 БТЕ / час на тонну охлаждения, что требует испарения около 2 галлонов / час охлаждающей воды.
Для систем компрессионного охлаждения требуется скорость циркуляции охлаждающей воды примерно 3 галлона в минуту на тонну холода с перепадом температуры в градирне на 10 ° F.
Основным потребителем энергии в компрессорной холодильной установке является компрессор, который рассчитан на работу при определенном напоре для данной нагрузки. Это давление равно давлению хладагента в конденсаторе. Термин «высокое напорное давление» относится к давлению в конденсаторе, которое выше, чем оно должно быть при определенных условиях нагрузки.
Высокое давление может быть дорогостоящим по двум причинам. Во-первых, это представляет опасность отключения системы; система безопасности остановит двигатель компрессора, когда в компрессоре будет превышено безопасное максимальное давление.Во-вторых, увеличение энергопотребления происходит, когда компрессор работает с давлением напора выше проектного.
Загрязнение трубок конденсатора – частая причина высокого давления в головке. Загрязнение увеличивает сопротивление теплопередаче от хладагента к охлаждающей воде. Чтобы поддерживать такую же скорость теплопередачи, необходимо повысить температуру хладагента. Компрессор удовлетворяет эту потребность за счет увеличения давления, при котором хладагент конденсируется. В центробежных чиллерах повышение температуры конденсации на 1 ° F увеличивает потребление энергии компрессором примерно на 1.7%.
Загрязнение и образование накипи в абсорбционных системах также снижает эффективность работы. Поскольку в конденсаторе самые высокие температуры воды, осаждение сначала происходит в этом блоке. В экстремальных условиях также может происходить образование накипи в поглотителе.
Осаждение в конденсаторе создает более высокое противодавление в генераторе, поэтому требуется повышенный пар или горячая вода для высвобождения хладагента из абсорбента. Результатом является увеличение давления паров хладагента и большая разница температур между конденсирующимся водяным паром и охлаждающей водой.Хотя это компенсирует сопротивление тепловому потоку, требуется больше энергии для обеспечения повышенного тепловложения.
Если водные условия достаточно жесткие, чтобы вызвать отложение в абсорбере, абсорбер удаляет меньше хладагента, и охлаждающая способность снижается. Уменьшение циркуляции хладагента снижает способность оборудования удовлетворять потребности в охлаждении.
Если скорость абсорбции в абсорбере снижается в то время, когда абсорбент нагревается выше нормальной температуры в генераторе, также существует опасность чрезмерной концентрации солевого раствора.Эта чрезмерная концентрация может вызвать кристаллизацию рассола, что приведет к отключению системы.
Загрязнение и образование накипи тратят энергию и в конечном итоге могут вызвать незапланированный останов системы. Эффективная очистка воды может свести к минимуму возможность высокого напора и чрезмерного расхода пара, вызванного отложениями в конденсаторе.
Коррозия может вызвать проблемы как в открытом рециркуляционном контуре, так и в контуре охлажденной воды. Когда коррозия не контролируется должным образом, образующиеся в результате продукты коррозии препятствуют передаче тепла, увеличивая потребление энергии так же, как загрязнение и образование накипи.Неконтролируемая коррозия может вызвать утечки теплообменника и катастрофические отказы системы.
В любой системе охлаждения важно уделять внимание работе градирни. Правильное обслуживание градирни максимизирует эффективность охлаждения или способность отводить тепло. Это критично для непрерывно работающего холодильного оборудования в условиях полной нагрузки.
Для обеспечения наилучшей производительности заправку градирни следует содержать в чистоте и защищать от порчи. Система распределения воды должна обеспечивать равномерное смачивание заливки для оптимального контакта воздуха и воды.
Другие компоненты, такие как каплеуловители, опоры наполнения, регулирующие клапаны, распределительные площадки и градирные вентиляторы, должны содержаться в чистоте для обеспечения эффективного отвода тепла. Неэффективное охлаждение или отвод тепла увеличивает температуру воды в отстойнике градирни и, как следствие, температуру воды, направляемой в конденсатор. Это приводит к необходимости конденсировать хладагент при более высокой температуре (абсорбция) или при более высокой температуре и давлении (сжатие), чтобы с той же скоростью отводить тепло в более теплую воду.Это увеличивает количество энергии (пара, горячей воды, электричества), необходимое для работы системы.
ПРОБЛЕМЫ ОТКРЫТОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ
Вода в открытых системах охлаждения подвержена образованию накипи, коррозии, слизи и водорослей.
Масштаб
Когда вода испаряется в градирне или испарительном конденсаторе, чистый пар теряется, а растворенные твердые частицы концентрируются в оставшейся воде. Если позволить этому циклу концентрирования продолжаться, растворимость различных твердых веществ в конечном итоге будет превышена.Затем твердые частицы осаждаются в виде накипи на более горячих поверхностях, таких как трубы конденсатора. Отложения обычно представляют собой карбонат кальция. В зависимости от минералов, содержащихся в воде, также может происходить отложение сульфата кальция, кремнезема и железа. Осаждение препятствует передаче тепла и снижает энергоэффективность.
Отложения предотвращают пороговые ингибиторы, которые увеличивают кажущуюся растворимость растворенных минералов. Поэтому они не выпадают в осадок и удаляются продувкой.Продувка автоматически заменяется пресной водой.
Отношение растворенных твердых частиц в оборотной воде к таковой в подпиточной воде называется «циклами концентрирования». При правильной обработке циклы концентрирования могут быть увеличены, так что требуется меньше подпиточной воды и, следовательно, меньше химикатов (Таблица 34-1).
| Ежедневная потребность в воде (гал.) | Годовые затраты на воду | |||
| Размер башни тонн охлаждения | 2 цикла | 5 циклов | 2 цикла | 5 циклов |
| 250 | 10 800 90 262 | 6,750 | $ 972 | $ 608 |
| 600 | 25 920 90 262 | 16 200 90 262 | $ 2333 | $ 1458 |
| 3000 | 129 600 | 81 000 | $ 11 664 | $ 7290 |
Холодопроизводительность градирни зависит от того, насколько мелко вода распыляется на капли.Более мелкие капли теряют больше тепла в атмосферу; однако больше мелких капель уносится воздухом, проходящим через башню. Эти «потери на ветер» или «потери из-за сноса» становятся частью общей продувки системы. Потери на ветер составляют примерно от 0,1 до 0,3% от скорости циркуляции воды.
Windage может иметь нежелательные эффекты, такие как окрашивание зданий, появление пятен и ухудшение качества отделки автомобилей. Эти проблемы вызваны растворенными твердыми частицами в циркулирующей воде, которые испаряются досуха, когда капли воды падают на поверхности.Поскольку химические вещества для обработки воды вызывают лишь небольшое увеличение содержания растворенных твердых веществ в воде, они обычно не вносят значительного вклада в проблемы с пятнами.
Непрерывная продувка или отвод воздуха подходит для контроля накипи в некоторых системах охлаждения. Невозможно переоценить важность непрерывной продувки в отличие от периодического полного опорожнения. Объем воды в большинстве систем охлаждения невелик по сравнению с количеством испарившейся воды. Следовательно, за короткий период времени могут образоваться избыточные концентрации твердых веществ.Непрерывная продувка предотвращает образование чрезмерных концентраций твердых частиц в воде градирни.
Для удержания твердых частиц в растворе в воде с высокой щелочностью и жесткостью может потребоваться подача серной кислоты или кислотной соли в дополнение к продувке. Подача кислоты требует осторожного обращения и контроля и должна использоваться только там, где в противном случае скорость продувки была бы чрезмерной.
Умягчение подпиточной воды цеолитом натрия также является эффективным способом борьбы с отложениями.Однако этот процесс не снижает щелочность воды из башни. Поскольку получаемая вода с низкой жесткостью, высокой щелочностью и высоким pH особенно агрессивна по отношению к медным сплавам, может потребоваться подача кислоты в дополнение к умягчению. Кроме того, контролировать коррозию углеродистой стали сложнее с умягченной водой, чем с жесткой водой.
Полифосфаты имеют определенную ценность для борьбы с отложениями, но их следует применять осторожно, поскольку гидролиз полифосфатов приводит к образованию ортофосфатных ионов.Если этот процесс не контролируется должным образом, это может привести к отложению фосфата кальция. В настоящее время доступны химические вещества, которые препятствуют образованию накипи без этого нежелательного побочного эффекта. Поэтому полифосфаты в настоящее время используются в основном для ингибирования коррозии.
Обработка, которая контролирует рост частиц карбоната кальция и предотвращает осаждение, может обеспечить приемлемую скорость продувки и устранить необходимость снижения pH кислотой. Фосфонаты особенно полезны в качестве пороговых ингибиторов образования накипи и в качестве диспергаторов оксида железа.Некоторые низкомолекулярные полимеры также обладают способностью контролировать образование отложений карбоната кальция.
Взвешенные твердые частицы (переносимая по воздуху пыль и мусор из воздуха, проходящего через градирню) способствуют общему загрязнению и могут усугубить образование накипи. Отложения также могут вызвать локальную коррозию под отложениями.
Загрязнение поверхностей теплопередачи имеет изолирующий эффект, снижающий энергоэффективность процесса. Неспособность контролировать образование накипи также снижает скорость теплопередачи.Соответственно, правильно разработанная программа обработки должна включать полимерные диспергаторы и агенты контроля накипи, чтобы минимизировать общее загрязнение и препятствовать образованию накипи.
Коррозия
Вода в открытой рециркуляционной системе охлаждения вызывает коррозию, поскольку насыщена кислородом. Системы в городских районах часто улавливают кислые газы из воздуха, что может способствовать уменьшению накипи. Однако чрезмерное поглощение газа может привести к образованию сильно коррозионной воды.
Ингибиторы коррозии на основе хромата очень эффективны, но теперь их использование запрещено в комфортных градирнях.Наиболее часто используемые ингибиторы коррозии – это фосфатные, молибдатные, цинковые, полифосфатные, силикатные и органические покрытия. Эти ингибиторы можно применять в диапазонах обработки с низким или щелочным pH.
При низком pH используется высокий уровень фосфатов для ускорения пассивации стали. При высоком pH используется комбинация различных ингибиторов коррозии и агентов контроля отложений. В этих программах используются органические ингибиторы в сочетании с цинком, фосфатом или молибдатом. Если это неприемлемо для окружающей среды, силикаты могут использоваться при щелочном pH.Этот тип программы ингибиторов также включает средства контроля отложений. Однако концентрацию кремнезема необходимо контролировать, чтобы предотвратить осаждение силиката, который образует твердую и стойкую окалину.
Азолы, действующие как ингибиторы коррозии меди, используются в большинстве программ для улучшения защиты меди от коррозии и сведения к минимуму точечной коррозии черных металлов.
Поскольку тепловая нагрузка на многие системы градирен меняется в зависимости от погодных условий, скорость испарения воды имеет тенденцию быть неравномерной.В результате защита системы охлаждения может быть меньше желаемой или ожидаемой в условиях значительных колебаний нагрузки. Автоматизированное оборудование управления водоподготовкой существенно улучшает результаты очистки в системах, которые работают в этих условиях.
Слизь и водоросли
Для борьбы с водорослями и биологической слизью в открытых системах охлаждения доступно множество типов противомикробных препаратов. Часто используются неокисляющие органические материалы (такие как соли четвертичного аммония, другие органические соединения азота и сероорганические соединения).Некоторые противомикробные препараты можно детоксифицировать перед выбросом в окружающую среду. В микробиологических программах часто используется комбинация неокисляющих и окисляющих химикатов. Окисляющие химические вещества включают хлор, гипохлориты, органические доноры хлора и соединения брома. Для газообразного хлора требуется оборудование для хлорирования и средства управления, которые не подходят для большинства систем кондиционирования воздуха. Хлор и гипохлориты следует применять осторожно, потому что избыток хлора увеличивает коррозию и может способствовать ухудшению качества древесины градирни и снижению эффективности теплопередачи.Для получения дополнительной информации о микробиологических проблемах и использовании противомикробных препаратов в системах охлаждения см. Главу 26.
МОЙКИ ВОЗДУХА
Воздухоочистители – это распылительные камеры, в которых воздух кондиционируется путем прямого контакта с водой. Охлажденная вода содержится в открытой системе или циркулирует из закрытой системы.
Воздухоочистители удаляют из воздуха пыль, дым и запахи. Кроме того, возвратный воздух из производственного процесса может содержать уникальные загрязнители, которые необходимо удалить.Технологические загрязнители включают волокна и масло на текстильных заводах, табачную пыль на заводах табака и проклеивающий материал на заводах по производству тканей.
Фильтры удаляют твердые частицы из воздуха до того, как он пройдет через секцию распыления. Лезвия сепаратора предотвращают попадание капель тумана или воды из устройства вместе с воздухом. Помимо очистки, мойки воздуха обычно выполняют и другие функции. Температуру и влажность воздуха можно контролировать, регулируя температуру распыляемой воды.
При необходимости увлажнения воздуха зимой часть воды испаряется.Это увеличивает концентрацию твердых частиц в оставшейся жидкости. Как правило, накипь не образуется, потому что температура воды относительно низкая. Если температура распыляемой воды ниже точки росы поступающего воздуха, воздух осушается. Летом осушение включает в себя конденсацию водяного пара из воздуха, разбавление твердых частиц в рециркуляционной воде и выведение воды из нижнего поддона или поддона воздухоочистителя.
Коррозия может развиваться в воздухоочистителях, как и в системах рециркуляции охлаждающей воды.Вода для опрыскивания насыщена атмосферным кислородом, и, если они присутствуют, содержащиеся в воздухе кислотные загрязнители снижают pH и способствуют коррозии. Соответственно, при очистке воздухоочистителя важно использовать ингибитор коррозии.
Чистота воздухоочистителя помогает предотвратить появление неприятных запахов в воздухе. Объем воздуха по отношению к скорости циркуляции воды в воздухоочистителях намного больше, чем в градирнях. Поэтому склонность к накоплению ила намного выше.Ил может вызвать локальную коррозию или способствовать биологической активности, вызывающей запахи. Следовательно, диспергаторы и / или поверхностно-активные вещества являются неотъемлемой частью программы очистки воды для воздухоочистителей.
Омываемый воздух также содержит множество микроорганизмов и материалов, которые питают бактерии. Таким образом, биологическая слизь представляет собой серьезную проблему для воздухоочистителей. Неокисляющие химические вещества используются для микробиологического контроля. Однако в результате такой обработки могут возникнуть нежелательные запахи.
Если воздухоочиститель необходимо стерилизовать, поток воздуха останавливается, и раствор окисляющего или неокисляющего антимикробного вещества циркулирует через промыватель.Затем устройство необходимо промыть шлангом до тех пор, пока материал, разрыхленный в результате обработки, не будет тщательно вымыт со дна воздухоочистителя.
ЗАКРЫТЫЕ ВОДНЫЕ СИСТЕМЫ
Закрытые системы не подвержены образованию накипи, за исключением случаев, когда необходимо использовать жесткую подпиточную воду. Во многих закрытых системах в качестве подпитки используется вода или конденсат, умягченная цеолитом, для предотвращения образования накипи.
В закрытых системах концентрация кислорода ниже, чем в вентилируемых. Следовательно, вероятность коррозии намного ниже.Однако некоторая коррозия существует, и незакрепленные продукты коррозии могут вызвать засорение трубопроводов, автоматических клапанов и вентиляционных отверстий.
Теоретически закрытые водные системы не должны требовать ингибиторов коррозии. Любой кислород, введенный с исходной подпиточной водой, должен вскоре быть исчерпан за счет окисления металлов системы, после чего коррозия больше не должна возникать. Однако закрытые системы обычно теряют достаточно воды и пропускают столько воздуха, что требуется защита от коррозии.
Чаще всего используются ингибиторы на основе молибдата, силиката или нитрита.Использование хроматов может быть ограничено из-за правил, которые классифицируют их как канцерогены. Необходимое количество ингибитора зависит от температуры воды в системе и ее металлургии. Закрытые системы обычно не требуют дополнительной обработки после первоначальной зарядки. Следовательно, можно использовать относительно высокие уровни обработки, чтобы обеспечить больший запас прочности при относительно низких затратах.
Программы на основе сульфита также используются для борьбы с коррозией. В отличие от других ингибиторов, пленка ингибитора коррозии не образуется; сульфит предотвращает кислородную коррозию, вступая в реакцию с растворенным кислородом и удаляя его.Поддерживается щелочной pH для предотвращения кислотной коррозии. В случае утечки воздуха потребность в сульфите не пропорциональна потере воды и может быть очень высокой. Высокое потребление сульфита увеличивает содержание растворенных твердых веществ в оборотной воде и увеличивает стоимость обработки. Следовательно, необходимо минимизировать попадание воздуха.
Изоляционные муфты используются в закрытых системах для контроля гальванической коррозии. Эти связующие вещества в основном представляют собой фенольные смолы, которые могут разрушаться при высоких значениях pH.
КОНТРОЛЬ ВОДНОГО БАЛАНСА
Изменения погоды вызывают изменения концентрации твердых частиц в открытых системах водяного охлаждения, особенно в воздухоочистителях. При проектировании системы кондиционирования воздуха не всегда учитываются потребности в очистке воды. Часто в градирнях уменьшаются объемы водосборника для минимизации веса системы. Это приводит к более низкому соотношению объема и скорости циркуляции, что приводит к более быстрому изменению концентрации твердых частиц воды при изменении нагрузки.Кроме того, водяные поддоны малой емкости используются в испарительных конденсаторах и воздухоочистителях, чтобы уменьшить пространство и вес.
Программа очистки воды может быть осложнена любым из следующих факторов:
- градирни рядом с дымовыми трубами могут собирать переносимые по воздуху грязь и кислые газы Градирни
- часто устанавливаются и эксплуатируются таким образом, что при остановке из системы выходит значительный объем воды.
- Дополнительная подпиточная вода может потребоваться в жаркую погоду для снижения температуры воды
Для открытых систем эффективная и действенная программа обработки включает непрерывную продувку, непрерывную подачу ингибитора коррозии и диспергатора, а также ежедневные испытания воды.Системы не следует лечить и контролировать исключительно на основе еженедельных тестов. Для обеспечения надлежащей защиты может потребоваться дополнительная химическая обработка.
ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ
Невозможно переоценить важность незамедлительного начала химической обработки. Новые установки будут иметь прокатную окалину на металлических поверхностях и будут содержать масло, соединения для труб, паяльную и сварочную окалину и строительный мусор. Системы, ранее работавшие без водоподготовки (или с неэффективной водоподготовкой), содержат продукты коррозии, которые могут отслоиться при запуске защитной обработки.Такие материалы могут препятствовать потоку воды, вызывать загрязнение и увеличивать потенциал гальванической коррозии. Взвешенные твердые частицы могут вызвать сбои в работе автоматических клапанов и элементов управления, а также сократить срок службы механических уплотнений насосов.
Такие системы необходимо тщательно очистить (механически и химически), осушить и промыть. Обычно используемые чистящие средства представляют собой органические фосфаты, полифосфаты, синтетические детергенты, диспергаторы и комбинации этих материалов. Постоянную защитную обработку следует начинать сразу после очистки, поскольку чистые металлические поверхности в системе особенно уязвимы для коррозии.
Системы кондиционирования воздуха, которые не работают круглый год, должны быть защищены должным образом во время простоев. Из открытых систем охлаждающей воды следует полностью слить воду. Конденсаторы следует открывать и проверять в конце каждого сезона кондиционирования воздуха. Бассейны градирен или воздухоочистителей необходимо тщательно очистить и промыть.
Если система хранится в сухом виде, конденсатор должен быть плотно закрыт после того, как он полностью просушен. В идеале его следует заполнить азотом и закрыть.Если вода не удаляется из неработающей системы, требуется дополнительная защита для компенсации повышенного потенциала коррозии. Необходимо использовать более высокую концентрацию ингибитора коррозии, подходящую для длительного хранения.
Если температура воды в замкнутой системе будет ниже нуля, необходимо добавить антифриз для защиты. При использовании антифриза на основе этиленгликоля необходимо слить воду, обработанную хроматом, из системы, поскольку эти материалы несовместимы. Однако хромат совместим с рассолами метанола, хлорида кальция и хлорида натрия.Ингибиторы на основе молибдата, нитрита и силиката можно использовать с любым из этих антифризов.
Сепараторные секции градирен могут собирать солевые отложения в результате частичного или периодического смачивания. Поскольку достаточное количество очищенной воды не достигает секций сепаратора во время работы, нельзя ожидать, что химикаты, добавленные в воду, обеспечат защиту. Соли, грязь и мусор также накапливаются на сепараторах и экранах воздухоочистителей и испарительных конденсаторов.Такие области следует регулярно промывать из шланга.
Если скопилась значительная грязь, необходима механическая очистка. На промышленных предприятиях механическая очистка может потребоваться несколько раз в течение сезона кондиционирования воздуха.
Рисунок 34-1. Надлежащая практика очистки воды и плановое техническое обслуживание могут помочь предотвратить неожиданное отключение оборудования для кондиционирования воздуха.
ИксРисунок 34-2. Абсорбционная холодильная установка.
ИксРисунок 34-3.Компрессионная холодильная установка.
ИксРисунок 34-4. Загрязненный конденсатор может увеличить напор и потерять энергию.
ИксРисунок 34-5. Неспособность контролировать биологическую слизь снижает теплопередачу.
ИксРисунок 34-6 Воздухоочиститель с открытой системой охлажденной воды.
ИксРисунок 34-7 Воздухоочиститель с закрытой системой охлажденной воды.
ИксКакие хладагенты используются в промышленных холодильных установках?
На этот вопрос нет однозначного ответа. Ни один хладагент не соответствует требованиям на 100% для всех холодильных установок . Идеальный хладагент должен иметь все необходимое с точки зрения совместимости материалов, химической стабильности, рабочих характеристик, нетоксичности, негорючести, температуры кипения и других критериев. ARANER может проанализировать вашу установку и предложить подходящий хладагент. Как инженеры по промышленному охлаждению, мы проектируем, производим и устанавливаем самые популярные хладагенты. Некоторые из возможных хладагентов для промышленных холодильных установок обсуждаются ниже.
ГФУ R134a
Этот хладагент обладает прекрасной термической стабильностью, минимальной токсичностью, не вызывает коррозии и негорючести. Хотя он чаще встречается в автомобильных кондиционерах , этот хладагент также может использоваться в коммерческих холодильных системах, особенно в более крупных чиллерах. Например, это был хладагент, использованный во время проекта Aramco в Саудовской Аравии. Недавнее открытие в различных частях мира того факта, что это химическое вещество вызывает глобальное потепление, затруднило его использование.
Аммиак (R717)
Аммиак, входящий в группу так называемых безгалогенных химикатов, возможно, самый распространенный хладагент в промышленных холодильных установках. и один из самых старых. Его поглощение тепла на единицу объема не имеет себе равных. Уже одно это позволяет применять его в более мелких компонентах – нет необходимости в огромных охлаждающих установках. Другие привлекательные особенности включают высокую критическую точку, высокий коэффициент полезного действия и низкую молекулярную массу. Как и у других хладагентов, у аммиака есть свои нежелательные стороны.Например, он оказывает вредное воздействие на кожу, глаза и горло.
CO
2 R744CO 2 имеет высокие баллы из-за своего минимального воздействия на окружающую среду . Хладагент также негорючий и нетоксичный. Однако, несмотря на эти приятные свойства, хладагент требует осторожного обращения. Во-первых, химическое вещество тяжелее, что означает, что в случае утечки оно вытеснит кислород из комнаты. Сочетание этого с тем фактом, что оно не имеет запаха, образует очень опасный сценарий. Почему использование CO 2 в промышленных холодильных установках является такой сложной задачей? В основном это касается эффективности, размера и стоимости системы. Давление около 4000 фунтов на квадратный дюйм представляет собой огромную стоимость и техническую проблему для теплообменников и компрессоров. Не стесняйтесь обращаться в ARANER по поводу надежного обращения с вашей системой охлаждения CO 2 .
Вода
Вода использовалась в качестве хладагента в течение многих десятилетий и не перестает впечатлять.Помимо легкодоступности, это вещество обладает безупречными химическими и термодинамическими свойствами . Он не может рассматриваться как хладагент сам по себе, но он охлаждается в охлаждающих установках и вводится в контур для более низких температур. Однако это создает несколько технических проблем. К ним относятся отношения высокого давления и температуры на выходе компрессора. Также обратите внимание, что воду можно использовать в качестве хладагента только при температуре окружающей среды выше 100 ° C. К счастью, ARANER предлагает технические решения, которые делают воду жизнеспособным хладагентом для современных промышленных холодильных установок.
ГХФУ-гидрохлорфторуглероды
Эти соединения постепенно выводятся из употребления из-за их высокого ПГП. В некоторых местах уже запрещено использование этого хладагента в новом оборудовании. Если вы хотите восстановить, отремонтировать или заменить холодильное оборудование на ГХФУ , квалифицированный персонал ARANER может вам помочь. В частности, они помогут вам справиться с опасным хладагентом под руководством экспертов и предложат вам лучшие варианты. Некоторые примеры конкретных хладагентов в этой группе: R2, R22, R123 и R124.Другие включают R133 и R151.
Углеводороды (УВ)
УВ обычно доступны в виде R600a (изобутен) или R290 (пропан). Вы найдете эти химические вещества в бытовых холодильных системах, коммерческих холодильных установках и системах кондиционирования воздуха. Воспламеняемость этих веществ требует специальных защитных устройств, но некоторые предприятия готовы принять дополнительные меры предосторожности. Пропан имеет нулевой ODP, что делает его пригодным для промышленного охлаждения. Являясь естественным хладагентом, это химическое вещество также не влияет на глобальное потепление. Хотя правила могут отличаться от страны к стране, некоторые моменты, кажется, отражаются повсюду в отношении использования углеводородов для промышленных холодильных установок и обращения с ними:
- Беречь от огня и искр
- Избегайте сварки в зоне
- Используйте взрывозащищенное электронное управление
- Разрешается использовать только ультразвуковую сварку
В заключение
ARANER советует своим клиентам выбирать хладагент на основе четырех факторов, а именно безопасности, воздействия на окружающую среду, энергоэффективности и рентабельности.
Самые важные соображения
Энергоэффективность промышленной холодильной установки нельзя упускать из виду, потому что она напрямую влияет на прибыльность. Мы очень заинтересованы в способности хладагента повышать энергоэффективность объекта. Из-за опасений ухудшения состояния окружающей среды будущее естественных хладагентов, таких как диоксид углерода, аммиак и углеводороды, выглядит светлым. Однако факт остается фактом: у каждого хладагента есть свои плюсы и минусы.Это окупается, если ARANER оценит вашу ситуацию и предложит наиболее подходящее решение. Сколько стоит установка хладагента? Насколько это влияет на общую стоимость обслуживания и эксплуатации? Это лишь некоторые из вопросов, которые ARANER рассматривает при выборе экономичного хладагента. Конечно, выбор хладагента предполагает консультации, на которых учитываются все мнения. Свяжитесь с командой сегодня, чтобы узнать о лучших решениях с хладагентами.
Термодинамический анализ системы рекуперации конденсации летучих органических соединений нефти (ЛОС) в сочетании с охлаждением смешанным хладагентом
Основные моменты
- •
Две ступени рекуперации летучих органических соединений и воздуха для энергосбережения и низкого уровня выбросов NMHC.
- •
Верхние конденсаторы колонны, охлаждаемые высокоэффективным и надежным холодильником MRJT.
- •
Две простые ректификационные колонны с 3–5 последовательными ступенями для лучшего разделения.
- •
Анализ характеристик охлаждения и разделения нефтяных летучих органических соединений.
- •
Простой, но эффективный байпас в MRJT для охлаждения переменных нагрузок при 100 и 232 К.
Реферат
Термодинамический анализ системы рекуперации конденсата летучих органических соединений (ЛОС) в сочетании с JT смешанного хладагента ( MRJT), проиллюстрированное в этой статье, которое обеспечивает эффективный и экономичный выбор для нефтяных заводов.ЛОС сжимаются, охлаждаются в процессе рекуперации и разделяются в двух простых ректификационных колоннах с 3–5 ступенями. Мощность охлаждения конденсаторов в верхней части колонны обеспечивается высокоэффективным двойным холодильником MRJT при 100 К и 232 К соответственно. Также всесторонне проанализированы характеристики охлаждения и разделения нефтяных летучих органических соединений. Указывается, что большая часть конденсата ЛОС находится в области высоких температур (примерно ≥ 235 К). Было бы целесообразно охладить ЛОС с 235 K до 110 K холодным очищенным воздухом путем рекуперации.Для типичных нефтяных летучих органических соединений неметановый углеводородный остаток 56 мг Нм -3 достигается при удельном потреблении энергии ( SPC ) 0,1289 кВтч Нм -3 , без дополнительных очистных устройств. Согласно анализу влияния переменного состава и давления ЛОС, охлаждающие нагрузки верхних конденсаторов тесно связаны с производительностью рекуперации ЛОС. C1 и C2 – ключевые компоненты для улучшения рекуперации при низких температурах и снижения SPC .Превышение C3 может увеличить нагрузку на конденсатор холодной ступени и SPC из-за ухудшения рекуперации холодной ступени; в то время как превышение C4-C6 может снизить нагрузку на конденсатор и SPC . Более высокое давление ЛОС может также снизить SPC .
Ключевые слова
Смешанный хладагент
Летучие органические соединения
Конденсация
Рекуперация
Ректификация
Mots clés
Mélange de frigorigènes
000300030003
(0) Просмотреть полный текст© 2020 Elsevier Ltd и IIR.Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Секреты смазки холодильных компрессоров
Компрессоры – это очень чувствительные компоненты, которые необходимо правильно смазывать, чтобы обеспечить долгий срок службы. Смазка должна не только смазывать все детали внутри компрессора, но и работать с хладагентом, с которым он контактирует (в случае компрессоров холодильного оборудования и систем кондиционирования воздуха).
Некоторые смазочные материалы лучше работают с определенными хладагентами, и это должно быть сбалансировано с потребностями компрессора, чтобы выбрать правильные свойства базового масла и присадок. Понимая, как смазочные материалы перемещаются с хладагентами, а также требования к смазочным материалам, вы можете гарантировать, что ваши компрессоры будут работать максимально эффективно и результативно.
Как работают компрессоры
Функция компрессора довольно проста.Газ поступает в компрессор под низким давлением, где он сжимается, а затем выходит под более высоким давлением. У этого сжатия есть несколько побочных продуктов, наиболее распространенными из которых являются тепло и влажность. Эти побочные продукты очень вредны не только для здоровья машины, но и для здоровья смазочного материала.
Хотя компрессоры могут использоваться в различных приложениях, в этой статье основное внимание будет уделено компрессорам в системах охлаждения или отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).В этих приложениях система хладагента обычно герметична и имеет замкнутый контур. Большинство этих систем требуют вакуумирования контура перед заправкой хладагента.
При вытягивании этих линий в глубокий вакуум влага внутри линий выкипает и удаляется, сохраняя систему как можно более сухой. Это помогает уменьшить количество воды, образующейся в результате процесса сжатия.
Типы компрессоров
Как и большинство машин, компрессоры бывают разных типов в зависимости от области применения.Как правило, тип необходимого компрессора зависит от хладагента или требуемой холодопроизводительности. Есть три основных типа компрессоров, используемых с хладагентами: поршневые, роторные и центробежные.
Поршневые компрессоры работают аналогично автомобильному двигателю. Поршень скользит вперед и назад в цилиндре, который втягивает и сжимает хладагент низкого давления, отправляя его вниз по потоку с более высоким давлением.
Часто поршневые компрессоры представляют собой многоступенчатые системы, что означает, что нагнетание одного цилиндра ведет к входной стороне следующего цилиндра.Это обеспечивает большее сжатие, чем одноступенчатый. Эти компрессоры имеют множество смазываемых деталей, таких как цилиндры, клапаны и подшипники.
В роторных компрессорах обычно используется набор винтов или лопаток для всасывания газа и его сжатия в камере сжатия. Это можно сравнить с работой лопастного насоса. Подобно поршневым компрессорам, эти системы имеют множество смазываемых компонентов, включая шестерни, подшипники, клапаны и т. Д.
Центробежные компрессоры используют вращательное движение привода для вращения ряда рабочих колес, которые обеспечивают действие сжатия.Эти системы часто вращаются со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту. Смазка должна быть достаточно тонкой, чтобы правильно смазывать на этих скоростях, но также достаточно густой, чтобы выдерживать нагревание и загрязнение хладагента, которое может произойти.
Для всех этих компрессорных систем необходимо тщательно выбирать базовое масло, присадки и класс вязкости смазочного материала. Совместимость с сжимаемым хладагентом, возможно, является наиболее важным фактором при выборе базового масла, поскольку не все смазочные материалы могут справиться с этим типом загрязнения.
Пакет присадок обычно должен обладать некоторыми противоизносными свойствами, а также деэмульгирующей способностью в случае попадания влаги. Вязкость варьируется в зависимости от нагрузки, скорости и температуры, при которой будет работать компрессор.
Общие сведения о холодильном оборудовании
Холодильное оборудование произвело революцию во многих отраслях промышленности. Почти на каждом предприятии используется какой-либо вид охлаждения, будь то для отвода тепла или просто для комфорта сотрудников.Принцип работы цикла охлаждения довольно прост. Он включает в себя закон идеального газа и то, как газы претерпевают изменение температуры, когда они подвергаются изменению давления.
Компрессор действует как насос для циркуляции хладагента. Хладагент покидает компрессор в виде газа под высоким давлением и перемещается в конденсатор. Здесь газ конденсируется в жидкость, которая затем течет по трубе, пока не достигнет измерительного устройства. Это дозирующее устройство часто называют клапаном теплового расширения, поршнем или отверстием.
По сути, он закрывает отверстие в линии и вызывает большой перепад давления на задней стороне. По мере падения давления падает и температура хладагента.
Сразу после дозатора идет испаритель. Здесь происходит передача тепла. Воздух, проходящий через испаритель, теплее, чем хотелось бы. Тепло из воздуха поглощается хладагентом в испарителе и затем транспортируется обратно в конденсатор, где оно удаляется. Это движение вызывает компрессор.
Возможно, вы слышали выражение, что кондиционеры или холодильники не охлаждают, а отводят тепло. Именно так и работает цикл. Тепло перемещается из области, где оно нежелательно, в область, где оно может выделяться. Вы можете ощутить этот эффект жарким летним днем, подойдя к своему внешнему кондиционеру (конденсатору). Воздух, выходящий из верхней части конденсатора, будет горячее, чем окружающий воздух.
Типы хладагентов
Хладагенты должны поглощать и передавать тепло.Есть несколько типов хладагентов, которые выбираются в зависимости от желаемой температуры. Хладагенты должны легко переходить из жидкого состояния в газообразное. Это изменение состояния – то, что допускает внезапное падение температуры после прохождения через дозирующее устройство. В зависимости от используемого хладагента вы можете получить охлаждение при очень низких температурах или просто базовую холодопроизводительность.
Возможно, наиболее известными типами хладагентов являются хладагенты на углеводородной основе.Они похожи на те, что вы купили бы для своего дома или автомобиля. Их часто называют такими названиями, как R-22, R-134a и т. Д. Аммиак – еще один распространенный хладагент, используемый в основном на промышленных объектах. Он хорошо работает и может достигать низких температур для охлаждения или замораживания.
В общей сложности существуют десятки различных хладагентов, состоящих из хлорфторуглеродов (CFC), водородсодержащих CFC (HCFC) и соединений фтора и углерода (HFC), а также их комбинаций.
Смазочные материалы для компрессоров
Смазочные материалы выполняют несколько функций в компрессорной системе. Конечно, они должны уметь смазывать машину. В некоторых системах требуется, чтобы смазка действовала как охлаждающая жидкость, а также как герметик. Вот почему так важно выбрать подходящую смазку для вашего компрессора. В случае сомнений уточните у производителя, какое масло подходит для системы.
Смазочные материалы для компрессоров часто представляют собой специализированную смесь присадок и базовых масел, обеспечивающую необходимые смазочные свойства, при этом совместимые с хладагентом.Любая несовместимость базового масла и хладагента может иметь катастрофические последствия для оборудования.
Большинство компрессорных масел – синтетические. Это позволяет им иметь более длительный срок службы и лучше справляться с жесткими условиями работы системы, чем жидкости на минеральной основе. В большинстве домашних кондиционеров теперь используется смешанный хладагент, известный как R-410a. Базовое масло на основе сложного полиэфира (POE) используется для смазки системы, но это масло также может отделяться от хладагента.
Хотя совместимость хладагента и смазочного материала, возможно, является наиболее острой проблемой с точки зрения смазки, существует и множество других.Например, загрязнение влаги может быть очень вредным для некоторых синтетических базовых масел, которые являются гидролитически нестабильными. Влага вступает в реакцию с базовым маслом с образованием кислот, изменяет вязкость и ухудшает смазывающие свойства масла. Это может привести к преждевременному отказу компрессора, а также к неправильному охлаждению системы.
Проблемы со смазкой обычны для любой системы. Один из способов избежать проблем со сжимаемыми газами – просто удалить смазку из уравнения.Это частое явление, когда все более широко используются «сухие» компрессоры. «Сухой» означает отсутствие масла в камере сжатия.
Если смазка не находится в камере сжатия, вероятность ее смешивания с хладагентом и возникновения проблем значительно ниже. Однако в мокрых или залитых компрессорах масло присутствует в камере сжатия и тесно смешивается с хладагентом. В этих системах первостепенное значение имеет совместимость смазочного материала с хладагентом.
Многие большие компрессоры используют систему принудительной смазки, которая включает масляный резервуар, трубопровод и насос.Насос нагнетает масло по трубопроводу в компрессор, где оно смазывается и охлаждается, а затем возвращается обратно в резервуар. Эти системы позволяют фильтровать, охлаждать и отделять газы и воду от масла во время его эксплуатации.
Компрессоры меньшего размера обычно представляют собой статические системы смазки, в которых компрессор удерживает масло, а система полностью герметична. При условии очистки и герметизации перед использованием этот тип системы имеет низкую вероятность выхода из строя смазочного материала.Чаще всего эти системы работают годами без необходимости замены масла.
Масло находится в компрессоре, чтобы смазать его, но часть масла будет течь по линиям хладагента. В некоторых случаях необходимо использовать маслоуловитель или заглушку, чтобы масло не забивало линии и не снижало охлаждающую способность системы.
Отбор проб масла
На промышленных предприятиях компрессорные системы, как правило, относятся к числу наиболее ответственных машин.Поэтому важно периодически брать пробы масла, чтобы проверять состояние смазки и машины. Среди анализов масла, выполняемых с этими жидкостями, можно выделить элементный анализ, анализ вязкости и анализ остатков износа.
Вязкость необходимо контролировать, поскольку разбавление хладагента может привести к снижению вязкости и увеличению износа машины.
В некоторых случаях образцы масла необходимо дегазировать перед отправкой в лабораторию или анализом.Поскольку газ расширяется с температурой, это может привести к увеличению давления в бутылке, что приведет к утечке или выбросу масла при открытии бутылки.
Хотя с этими бутылками можно использовать крышки для сброса давления, помните, что каждый раз, открывая бутылку, вы подвергаете ее загрязнению, что может повлиять на результаты подсчета частиц.
При должном уходе и внимании компрессоры в ваших холодильных системах могут прослужить годы безотказной работы.При замене масла в этих системах помните, что оно должно быть совместимо с хладагентом и жидкостью, ранее использовавшейся в системе.
Наконец, старайтесь, чтобы каждый компрессор был герметичным, чистым, прохладным и сухим. Если вам удастся этого добиться, вы останетесь прохладным, даже когда на улице станет жарко.
| 67% | профессионалов в области смазки говорят, что пробы масла периодически берутся из компрессоров на их заводах, согласно недавнему опросу, проведенному в MachineryLubrication.com |
Магнитное охлаждение
В настоящее время крайне актуально создание компактного, экологически чистого, энергоэффективного и высоконадежного холодильника, работающего в диапазоне комнатных температур. Эта задача связана с рядом серьезных претензий к существующим системам охлаждения.Известно, что при эксплуатации холодильников, используемых в настоящее время, возможны утечки рабочих газов (хладагентов), которые вызывают такие серьезные экологические проблемы, как разрушение озонового слоя и глобальное потепление. Среди множества альтернативных технологий, которые можно было бы использовать в охлаждающих устройствах, все больше и больше внимания исследователей во всем мире привлекают технологии магнитного охлаждения. Интенсивные работы по магнитному охлаждению ведутся во многих лабораториях и университетах Европы, США, Канады, Китая и России.
Магнитный холодильник является экологически чистым устройством и позволяет значительно снизить энергопотребление. Последнее обстоятельство чрезвычайно важно с учетом поистине огромного количества холодильных установок, используемых человеком в различных сферах своей деятельности. Технология магнитного охлаждения основана на способности любого магнитного материала изменять свою температуру и энтропию под действием магнитного поля. Эта способность проявляется при сжатии или расширении газа или пара в традиционных холодильниках.Такое изменение температуры или энтропии магнитного материала из-за изменения силы магнитного поля называется магнитокалорическим эффектом (в дальнейшем именуемым МКЭ).
Изменение температуры магнитного материала является результатом перераспределения внутренней энергии магнитного вещества между системой магнитных моментов его атомов и кристаллической решеткой. Максимальное значение МКЭ достигается в магнитоупорядоченных материалах, таких как ферромагнетики, антиферромагнетики и т. Д., расположенных при температурах магнитных фазовых переходов (температуры магнитного упорядочения – Кюри, Нееля и др.).
Главное преимущество устройств для магнитного охлаждения связано с высокой плотностью теплоносителя – твердого тела по сравнению с плотностью пара или газа. Изменение энтропии на единицу объема в твердых магнитных материалах в семь раз больше, чем в газе. Это позволяет создавать более компактные холодильники. Само магнитное рабочее тело служит аналогом хладагентов, используемых в традиционных парогазовых холодильных установках.Более того, процесс размагничивания-намагничивания аналогичен циклам сжатия-расширения. Эффективность любого холодильника во многом определяется объемом необратимой работы, проделанной в течение цикла – для эффективных устройств он должен быть как можно меньше. В газовом холодильнике есть устройства, производящие значительный объем необратимой работы – регенератор, компрессор и теплообменники.
Большая часть необратимых работ выполняется в теплообменниках. Он прямо пропорционален адиабатическому изменению температуры рабочего тела.В газе он намного больше, чем в магнитном материале. Благодаря этому наиболее эффективный отвод тепла осуществляется с помощью магнитного, особенно в регенеративном, холодильном цикле. Специальная конструкция теплообменника и использование регенератора с большой площадью поверхности позволяют добиться небольшой части необратимой работы при магнитном охлаждении. Эффективность магнитного регенеративного цикла охлаждения в интервале температур от 4,5 до 300 ° C 0 К может составлять от 38 до 60% цикла Карно (эффективность около 52% в диапазоне температур от 20 до 150 0 К, и около 85% в диапазоне от 150 до 300 0 К).При этом на всех этапах цикла условия теплообмена будут наиболее известными на сегодняшний день. Кроме того, магнитные холодильники включают в себя небольшое количество движущихся частей, работают на низких частотах, что позволяет минимизировать износ холодильника и увеличить время его работы.
Хронология этой проблемы. Основные принципы магнитного охлаждения
- Варбург открыл МКЭ относительно давно, в 1881 году. Он наблюдал, как под действием магнитного поля образец железа нагревается или охлаждается.Этот ученый пришел к выводу, что изменение температуры образца является следствием изменения внутренней энергии вещества, имеющего магнитную структуру, под действием магнитного поля.
Таблетка с магнитной солью находилась в состоянии теплового равновесия с теплоотводящим материалом, в то время как в соленоиде было сильное магнитное поле.Всякий раз, когда соленоид разряжается, магнитная таблетка теряет теплоизоляцию и ее температура снижается. Такой метод, называемый охлаждением посредством адиабатического размагничивания, является стандартным лабораторным методом, используемым для получения сверхнизких температур. Однако емкость такого холодильника и диапазон его рабочих температур слишком малы для промышленного применения. Более сложные методы с термической регенерацией и циклическими изменениями магнитного поля были предложены в 60-х годах прошлого века.В 1976 году Дж. Браун (из НАСА) продемонстрировал регенеративный магнитный холодильник, работающий в диапазоне рабочих температур 50 0 К уже в диапазоне комнатной температуры. Однако мощность холодильника и его эффективность в этом случае все еще были низкими, поскольку температурный градиент необходимо было поддерживать путем перемешивания жидкого радиатора, а время, необходимое для зарядки и разрядки магнита, было слишком большим.
Небольшие маломощные холодильные устройства были созданы в 80-х и 90-х годах в нескольких исследовательских центрах: Los Alamos National Lab, Navy Lab в Аннаполисе, Oak Ridge National Lab, Astronautics (все США), Toshiba (Япония).В настоящее время несколько исследовательских центров NASA финансируют работы с компактными магнитными холодильниками для космического применения по принципу операций адиабатического размагничивания. Американская корпорация астронавтики (США, Висконсин) и Университет Виктории (Канада) проводят исследования возможностей использования магнитных холодильников в коммерческих целях. Исследования материалов для рабочего твердого тела магнитных холодильников с прикладной точки зрения в настоящее время интенсивно проводятся «Лабораторией Эймса» (Эймс, Айова), «Трехречным университетом» в Квебеке (Канада), NIST ( Гейтерсбург, доктор медицины) и компания Advanced Magnetic Technologies and Consulting (AMT&C).
В 1997 году «Американская астронавтическая корпорация» продемонстрировала относительно мощный (600 Вт) магнитный холодильник, работающий при температуре, близкой к комнатной. Эффективность этого холодильника уже была сопоставима с эффективностью обычных холодильников с фреоном. Это устройство, использующее активный магнитный регенератор (в котором совмещены функции теплового регенератора и рабочего тела) проработало более 1500 часов в диапазоне комнатных температур мощностью 600 Вт.КПД составлял около 35% по отношению к циклу Карно при магнитном поле в пять тесла. В этом устройстве он использовался в качестве сверхпроводящего соленоида и в качестве рабочего твердого тела – редкоземельного металла гадолиния (Gd). В этом качестве чистый гадолиний использовался не только в астронавтике, но также в НАСА, ВМФ и других лабораториях, что связано с его магнитными свойствами, а именно – подходящей температурой Кюри (около 293 0 К) и наличием довольно значительный магнитокалорический эффект.Величина МКЭ и, следовательно, эффективность процесса охлаждения в магнитном холодильнике определяется свойствами магнитных рабочих тел.
В 1997 году Исследовательский центр Эймса сообщил об открытии четырех гигантских магнитокалорических эффектов в соединениях Gd5 (Si2Ge1-X). Температура магнитного упорядочения этих материалов может изменяться в широком диапазоне от 20 0 К до комнатной температуры из-за изменения соотношения кремния (Si) и германия (Ge). Наиболее перспективными для использования в качестве рабочих твердых тел в настоящее время являются металлический гадолиний, ряд интерметаллидов на основе редкоземельных элементов, система силицид-германидных соединений Gd5 (Ge-Si) 4, а также La (Fe-Si). ) 13.Использование этих материалов позволяет расширить диапазон рабочих температур холодильника и значительно улучшить его экономические показатели. Следует отметить, что пионерские работы по поиску эффективных сплавов для магнитных холодильников, работающих с твердыми телами, были выполнены несколькими годами ранее на физическом факультете МГУ. Наиболее полные результаты этих исследователей изложены в докторской диссертации ведущего научного сотрудника физического факультета МГУ А.М. Тишина, 1994.
В ходе этой работы были проанализированы многочисленные возможные комбинации редкоземельных и магнитных металлов и других материалов с точки зрения поиска оптимальных сплавов для реализации магнитного охлаждения в различных диапазонах температур. Обнаружено, в частности, что среди материалов с высокими магнитокалорическими свойствами соединение Fe49Rh51 (сплав железо-родий) имеет наибольший удельный (т.е. на единицу магнитного поля) магнитокалорический эффект.Удельный МКЭ для этого соединения в несколько раз больше, чем у силицидов-германидов. Этот сплав не может быть использован на практике из-за его дороговизны и отсутствия в нем значительных гистерезисных эффектов. Однако он может служить своеобразным эталоном для сравнения магнитокалорических свойств исследуемых материалов. Наконец, журнал Science News (v.161, n.1, p.4, 2002) сообщил о создании первого в мире холодильника (который применим не только для научных, но и для бытовых целей).Рабочий образец такого холодильника был изготовлен совместно Американской астронавтической корпорацией и Ames Laboratory и впервые был продемонстрирован на конференции G8 в Детройте в мае 2002 года. Рабочий прототип предлагаемого домашнего магнитного холодильника работает в диапазоне комнатных температур и использует постоянный магнит как источник поля. Это устройство получило высокую оценку экспертов и министра энергетики США. По оценкам, использование магнитных холодильников снизит общее потребление энергии в США на 5%.Планируется, что магнитное охлаждение может быть использовано в различных сферах деятельности человека, например, в:
- ожижители водорода,
- охлаждающих устройств для высокоскоростных компьютеров и устройств на базе СКВИДов,
- кондиционеров для жилых и производственных помещений,
- системы охлаждения автомобилей,
- бытовых и промышленных холодильников и др.
Эта конструкция сконструирована таким образом, что колесо прокручивается через рабочий зазор магнита, в котором сосредоточено магнитное поле.Когда сегмент с гадолинием попадает в магнитное поле гадолиния, возникает магнитокалорический эффект – он нагревается. Это тепло отводится теплообменником с водяным охлаждением. Когда гадолиний покидает зону магнитного поля, возникает магнитокалорический эффект противоположного знака, и материал дополнительно охлаждается, охлаждая теплообменник вторым потоком воды, циркулирующим в нем. Фактически, этот поток используется для замораживания холодильной камеры магнитного холодильника. Такое устройство компактно и работает практически бесшумно и без вибраций, что выгодно отличает его от применяемых в настоящее время холодильников с парогазовым циклом.Впервые данная технология была апробирована еще в сентябре 2001 года. В настоящее время ведутся работы по дальнейшему расширению ее возможностей: совершенствуется технологический процесс промышленного производства чистого гадолиния и его необходимых соединений, что позволит достичь большей стоимости MCE по более низкой цене. Одновременно сотрудники лаборатории Эймса сконструировали постоянный магнит, способный создавать сильное магнитное поле. Новый магнит создает поле в два раза сильнее, чем магнит в предыдущей конструкции магнитного холодильника (2001 г.).Это очень важно, потому что величина магнитного поля определяет такие параметры, как КПД и выходная мощность холодильника. Поданы заявки на патент на получение соединения рабочего вещества Gd5 (Si2Ge2) и конструкцию постоянного магнита.
Преимущества, недостатки и области применения
Все магнитные холодильники можно разделить на два класса по типу используемых магнитов:- системы с использованием сверхпроводящих магнитов;
- систем на постоянных магнитах.
- Низкая экологическая опасность. Рабочий орган прочный и легко изолирован от окружающей среды. Металлы-лантаноиды, используемые в качестве рабочих тел, малотоксичны и могут быть повторно использованы после утилизации устройства. Теплоотводящая среда должна иметь только низкую вязкость и достаточную теплопроводность, что хорошо соответствует свойствам воды, гелия или воздуха.Они хорошо совместимы с окружающей средой.
- Высокая эффективность. Магнитокалорический нагрев и охлаждение – это практически обратимые термодинамические процессы, в отличие от процесса сжатия пара в рабочем цикле парогазового холодильника. Теоретические расчеты и экспериментальные исследования показывают, что магнитные холодильные агрегаты отличаются более высокой эффективностью и, в частности, в области комнатных температур магнитные холодильники потенциально на 20-30% эффективнее, чем те, которые работают в парогазовом цикле.Технология магнитного охлаждения в будущем может оказаться очень эффективной, что значительно снизит стоимость таких установок.
- Длительный срок службы. Технология предполагает использование небольшого количества движущихся частей и нескольких рабочих частот в охлаждающих устройствах, что значительно снижает их износ.
- Гибкость технологий. В зависимости от назначения можно использовать разные конструкции магнитных холодильников.
- Полезные свойства замораживания. Магнитная технология позволяет охлаждать и замораживать различные вещества (вода, воздух, химикаты) с небольшими изменениями в каждом случае. Напротив, эффективный цикл охлаждения с комбинированным циклом требует множества отдельных стадий или смеси различных рабочих хладагентов для одной и той же процедуры.
- Быстрый прогресс в развитии сверхпроводимости и улучшении магнитных свойств постоянных магнитов. В настоящее время целый ряд известных коммерческих компаний успешно занимаются улучшением свойств магнитов NdFeB (наиболее эффективных постоянных магнитов) и работают над их конструкциями. Наряду с известным прогрессом в области сверхпроводимости это позволяет надеяться на улучшение качества магнитных холодильников и одновременное их удешевление.
Недостатки магнитного охлаждения
- Необходимость экранирования источника магнитного поля;
- Относительно высокая текущая цена источников магнитного поля;
- Ограниченный диапазон температур за один цикл охлаждения в системах с постоянными магнитами (не более 303 ° К).