Холодильник без компрессора принцип работы

В настоящее время всевозможных сокращений затрат и издержек при проектировании, изготовлении, монтаже и дальнейшей эксплуатации оборудования заказчик старается выбрать как можно более эффективное решение, менее энергозатратное и с продолжительным сроком службы. При проектировании хладоцентров на сегодняшний день более чем в 85 % случаев инжиниринговые компании выбирают проверенное временем оборудование, а именно парокомпрессионный чиллер. То же самое относится и к бытовой технике. Холодильник абсорбционного типа может приобрести лишь ограниченное количество потенциальных покупателей. Они сложны в обслуживании и стоят дороже. Но с другой стороны, они бесшумны в работе, не создают паразитных вибраций и служат намного дольше, чем их парокомпрессионные собратья.

Единый процесс

Прежде чем сравнивать и оценивать абсорбционный холодильник, необходимо разобраться, в чем его отличие от общепринятой конструкции. Принцип работы любой примитивной холодильной машины одинаков. И неважно, бытового ли она назначения или промышленного. Начиная от самых маленьких, всего на пару киловатт, сплит-систем и заканчивая огромными индустриальными чиллерами, от стандартного бытового холодильника до огромного промышленного склада морозильно-холодильного хранения — процесс всегда можно свести к одному замкнутому циклу. Любая примитивная холодильная установка работает по упрощённому обратному циклу Карно.

Основы термодинамики

Теплота всегда передаётся от более нагретого тела менее нагретому. Этому будущих физиков, и не только, учит "Первое начало термодинамики" ещё в школе. И с этим фактом тяжело не согласиться. Попробуйте жарким летним днём вынести мороженое на солнце — оно начнёт у вас таять, но никак не замерзать ещё сильнее. Для того чтобы отвести теплоту от тела (или от какого-нибудь объёма жидкости/газа), необходимо выполнить определённую работу. В парокомпрессионных машинах эту работу выполняет компрессор. Повышая давление хладагента (как правило, фреона) в системе до определённого уровня, он в том числе повышает его температуру. Абсорбционный холодильник компрессора лишён — и это его одно из основных отличий.

Сброс теплоты

После компрессора газ с высоким давлением и высокой температурой поступает в конденсатор. В обоих типах холодильников он вынесен за пределы камеры охлаждения и предназначен для сброса теплоты в окружающую среду, то есть в помещение кухни, где он установлен. Температура, с которой фреон поступает в конденсатор, порядка 50-55 градусов Цельсия, то есть несколько выше, чем в помещении. За счет менее нагретого воздуха газ охлаждается и меняет свое фазовое состояние, превращаясь в жидкость, то есть конденсируясь. Если поднести руку за обычный или абсорбционный холодильник, можно почувствовать нагретый теплообменник конденсатора. Это универсальный способ проверить, работает холодильник или нет.

Что и где кипит?

Далее жидкий хладагент заходит обратно в холодильную камеру и попадает в тонкую нить капилляра, где идёт сброс давления и фреон частично вскипает. Большая холодильная установка вместо капилляра работает с терморегулирующим вентилем (ТРВ). Принцип их работы примерно одинаков. Остывший хладон с низким давлением поступает в испаритель и начинает кипеть, за счёт более низкой температуры испарения, чем температура воздуха в камере. Изменение его фазового состояния (с жидкого до газообразного) происходит с довольно приличным поглощением теплоты. Температура в холодильной камере понижается. Газ снова поступает в компрессор, и цикл повторяется.

Читайте также:  Ремонт слота оперативной памяти на материнской плате

Абсорбционный холодильник

Принцип работы бескомпрессорных аппаратов схож с парокомпрессионными по линии низкого давления. В зоне высокого давления в качестве рабочего вещества применяются абсорберы. В зависимости от типа абсорбера такие машины могут быть водно-аммиачные или бромисто-литиевые. После испарителя пары хладагента поступают в абсорбер, где они поглощаются рабочим веществом (раствором аммиака в воде или раствором бромистого лития). Выделившаяся при этом теплота сбрасывается в окружающую среду (в помещение кухни), а концентрированный раствор термонасосом закачивается в кипятильник, где происходит его нагрев. Так как температура кипения хладагента на порядок ниже, в кипятильнике выпаривается только абсорбер, хоть и частично. Оставшаяся его часть удаляется в специальном теплообменнике — дефлегматоре, а чистый хладагент поступает в конденсатор, и цикл повторяется.

Что в итоге?

Если рассматривать большие промышленные абсорбционные чиллеры, то их применяют там, где есть возможность использовать бросовые источники теплоснабжения (для работы кипятильника): дешевый газ, отработанный пар с турбин, геотермальные источники энергии и т. д. Это на несколько порядков сокращает стоимость эксплуатации. Бытовой абсорбционный холодильник запитывается от электросети, потребляя её при этом меньше, чем компрессорный. Такие холодильники бесшумные (нет шумов от работы компрессора) и надёжные (нет движущихся и трущихся друг об друга частей). Однако ремонт такого холодильника, если он всё же выйдет из строя, обойдётся в довольно приличную сумму, да и стоят они дороже. Поэтому здесь каждый потребитель решает сам, что для него важнее.

В настоящее время всевозможных сокращений затрат и издержек при проектировании, изготовлении, монтаже и дальнейшей эксплуатации оборудования заказчик старается выбрать как можно более эффективное решение, менее энергозатратное и с продолжительным сроком службы. При проектировании хладоцентров на сегодняшний день более чем в 85 % случаев инжиниринговые компании выбирают проверенное временем оборудование, а именно парокомпрессионный чиллер. То же самое относится и к бытовой технике. Холодильник абсорбционного типа может приобрести лишь ограниченное количество потенциальных покупателей. Они сложны в обслуживании и стоят дороже. Но с другой стороны, они бесшумны в работе, не создают паразитных вибраций и служат намного дольше, чем их парокомпрессионные собратья.

Единый процесс

Прежде чем сравнивать и оценивать абсорбционный холодильник, необходимо разобраться, в чем его отличие от общепринятой конструкции. Принцип работы любой примитивной холодильной машины одинаков. И неважно, бытового ли она назначения или промышленного. Начиная от самых маленьких, всего на пару киловатт, сплит-систем и заканчивая огромными индустриальными чиллерами, от стандартного бытового холодильника до огромного промышленного склада морозильно-холодильного хранения — процесс всегда можно свести к одному замкнутому циклу. Любая примитивная холодильная установка работает по упрощённому обратному циклу Карно.

Основы термодинамики

Теплота всегда передаётся от более нагретого тела менее нагретому. Этому будущих физиков, и не только, учит "Первое начало термодинамики" ещё в школе. И с этим фактом тяжело не согласиться. Попробуйте жарким летним днём вынести мороженое на солнце — оно начнёт у вас таять, но никак не замерзать ещё сильнее. Для того чтобы отвести теплоту от тела (или от какого-нибудь объёма жидкости/газа), необходимо выполнить определённую работу. В парокомпрессионных машинах эту работу выполняет компрессор. Повышая давление хладагента (как правило, фреона) в системе до определённого уровня, он в том числе повышает его температуру. Абсорбционный холодильник компрессора лишён — и это его одно из основных отличий.

Сброс теплоты

После компрессора газ с высоким давлением и высокой температурой поступает в конденсатор. В обоих типах холодильников он вынесен за пределы камеры охлаждения и предназначен для сброса теплоты в окружающую среду, то есть в помещение кухни, где он установлен. Температура, с которой фреон поступает в конденсатор, порядка 50-55 градусов Цельсия, то есть несколько выше, чем в помещении. За счет менее нагретого воздуха газ охлаждается и меняет свое фазовое состояние, превращаясь в жидкость, то есть конденсируясь. Если поднести руку за обычный или абсорбционный холодильник, можно почувствовать нагретый теплообменник конденсатора. Это универсальный способ проверить, работает холодильник или нет.

Читайте также:  Как открыть гугл карты на английском

Что и где кипит?

Далее жидкий хладагент заходит обратно в холодильную камеру и попадает в тонкую нить капилляра, где идёт сброс давления и фреон частично вскипает. Большая холодильная установка вместо капилляра работает с терморегулирующим вентилем (ТРВ). Принцип их работы примерно одинаков. Остывший хладон с низким давлением поступает в испаритель и начинает кипеть, за счёт более низкой температуры испарения, чем температура воздуха в камере. Изменение его фазового состояния (с жидкого до газообразного) происходит с довольно приличным поглощением теплоты. Температура в холодильной камере понижается. Газ снова поступает в компрессор, и цикл повторяется.

Абсорбционный холодильник

Принцип работы бескомпрессорных аппаратов схож с парокомпрессионными по линии низкого давления. В зоне высокого давления в качестве рабочего вещества применяются абсорберы. В зависимости от типа абсорбера такие машины могут быть водно-аммиачные или бромисто-литиевые. После испарителя пары хладагента поступают в абсорбер, где они поглощаются рабочим веществом (раствором аммиака в воде или раствором бромистого лития). Выделившаяся при этом теплота сбрасывается в окружающую среду (в помещение кухни), а концентрированный раствор термонасосом закачивается в кипятильник, где происходит его нагрев. Так как температура кипения хладагента на порядок ниже, в кипятильнике выпаривается только абсорбер, хоть и частично. Оставшаяся его часть удаляется в специальном теплообменнике — дефлегматоре, а чистый хладагент поступает в конденсатор, и цикл повторяется.

Что в итоге?

Если рассматривать большие промышленные абсорбционные чиллеры, то их применяют там, где есть возможность использовать бросовые источники теплоснабжения (для работы кипятильника): дешевый газ, отработанный пар с турбин, геотермальные источники энергии и т. д. Это на несколько порядков сокращает стоимость эксплуатации. Бытовой абсорбционный холодильник запитывается от электросети, потребляя её при этом меньше, чем компрессорный. Такие холодильники бесшумные (нет шумов от работы компрессора) и надёжные (нет движущихся и трущихся друг об друга частей). Однако ремонт такого холодильника, если он всё же выйдет из строя, обойдётся в довольно приличную сумму, да и стоят они дороже. Поэтому здесь каждый потребитель решает сам, что для него важнее.

Холодильник стал непременным атрибутом каждой хорошо оборудованной кухни. Его правильный выбор влияет на качество потребляемых продуктов и на комфортную кулинарную деятельность женщин. Существует несколько типов холодильных камер, по-разному ведущих себя во время эксплуатации. Наиболее известными являются компрессорные холодильники. Чем же отличаются от них абсорбционные?

Отличие абсорбционного холодильника от компрессорного

Основное отличие абсорбционной холодильной камеры от компрессорной состоит в том, что в ней нет компрессора. Поэтому холодильники абсорбционного типа (без движущихся устройств) не шумят и редко ломаются. Это обеспечивает как плюсы, так и минусы данного вида устройств. В компрессионном холодильнике чаще всего ломается компрессор. Их можно починить, заменив вышедший из строя компонент. Абсорбционные холодильники ломаются гораздо реже. Но если такой агрегат вышел из строя, починить его невозможно.

Холодильник для автодома

Из чего состоит абсорбционный модуль?

Абсорбционный тип предполагает движение хладагента по холодильной системе, которое происходит в связи с растворением аммиака в водной массе.

Читайте также:  Программа для слайд шоу с шаблонами

Основными частями абсорбционной холодильной камеры являются:

  1. Генератор. Насыщенная аммиаком смесь подается в генератор, где происходит ее кипение. Генератор (кипятильник) нагревается за счет подключения к электрической сети или за счет тепла от горения газа.
  2. Конденсатор. Он отдает тепло в окружающее пространство.
  3. Абсорбер. Пары аммиака отсасываются абсорбером. Этот процесс основан на разнице давления пара – в абсорбере оно существенно ниже. В нем водоаммиачный раствор поглощает аммиачные пары. Насыщение водоаммиачной смеси аммиаком происходит, сопровождаясь выделением тепла. Поэтому абсорбер охлаждается водой.
  4. Испаритель. В испарительном блоке, находящемся в подвергающемся охлаждению пространстве, из водоаммиачного состава в процессе кипения отделяются пары хладагента. Это возможно, поскольку температура, при которой кипит аммиак, равна 33,4 градуса по Цельсию, то есть она существенно меньше порога закипания воды.
  5. Регулирующие вентили. Направляют хладагент в нужное устройство.
  6. Насос. Подает перенасыщенный аммиачный раствор внутрь генератора.

Холодильный агрегат холодильника

Эти устройства соединяются трубами и собираются в замкнутую схему. Принципиальная схема холодильника, работающего по абсорбционному методу, изображена ниже.

Принцип действия абсорбционного холодильного модуля

Принцип работы абсорбционного холодильника состоит в следующем. Генератор обеспечивает кипение аммиачной смеси, которая в парообразном виде поступает в конденсатор. Неиспользованная водоаммиачная низко концентрированная смесь проникает в абсорбер, там ее насыщают аммиаком.

Пары аммиачного хладагента получает конденсатор. В нем происходит кипение аммиака и преобразование его из парообразного состояния в жидкое. Жидкообразный аммиак при помощи вентиля направляется в испаритель.

Этот процесс обеспечивает забор тепла под действием испарителя и отдачу его во внешнее пространство конденсатором. Генератор является нагнетательным компонентом схемы абсорбционного холодильника, а абсорбер выполняет всасывание аммиака.

В отличие от компрессионного холодильника, в абсорбционном имеется 2 цепи прохождения хладагента. Большая цепь обеспечивает работу системы, по малой цепи проходит водоаммиачная жидкость разной степени насыщенности.

Недостатки абсорбционного холодильника

Существенные недостатки описываемого устройства состоят в следующем:

  1. Вода в водоаммиачной жидкости постепенно тоже начинает закипать. Пары воды будут также проникать в конденсатор, уменьшая долю попадающего туда аммиака, поскольку вода смешивается с аммиаком. Для устранения этого недостатка применяются специальные блоки, которыми пары аммиака освобождаются от паров воды.
  2. При растворении аммиака в водной массе внутри конденсатора высвобождается тепло. При этом повышается температура системы и падает ее эффективность. Для повышения эффективности агрегата подогретую смесь применяют для нагревания насыщенного раствора, подаваемого в генератор.
  3. Как отмечалось выше, абсорбционный холодильник не подлежит ремонту.

Недостатком является и ядовитые свойства аммиака. Из-за них холодильные камеры редко применяются частными лицами в быту.

Холодильник для автодома

Области применения абсорбционной холодильной техники

Популярность приобрели абсорбционные холодильники на газу Морозко. Они не требуют подключения к электричеству. Такой агрегат можно поставить в дачном домике, когда нет возможности подключиться к электричеству. Есть возможность приобрести автомобильный холодильник на газу.

Автомобильный абсорбционный холодильник сохранит низкую температуру в камере даже жарким летом. Автомобильные мини холодильники помогут во время длительного путешествия. Газовый мини холодильник Морозко любят брать в дорогу водители дальнобойщики.

Холодильник на пропане

Газовый абсорбционный холодильник своими руками умелец, при строгом соблюдении техники безопасности, может сделать на основе другой абсорбционной техники и газового нагревательного модуля. Остальным автолюбителям лучше купить его в магазине.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *