Современные БЫТОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИБОРЫ И МАШИНЫ

Современные бытовые холодильники и морозильники

Для хранения продуктов в быту в охлажденном или замороженном состоянии промышленностью (отечественной и зарубежной) выпускаются различные типы холодильных приборов. Основным из них является холодильник (холодильная камера). Средняя температура в холодиль­ной камере не превышает 5 °С (в отдельных точках холодильной камеры допускается увеличение температуры до 10 °С).

Большинство холодильников имеет низкотемпературное отделение (НТО) для хранения замороженных продуктов. Температура в этом отде­лении может быть —6 °С, —12°С, —18 °С и —24 °С. Следует подчерк­нуть, что в НТО можно только кратковременно хранить замороженные продукты. Заморозить продукты или длительно их хранить в НТО нельзя вследствие низкой мощности замораживания.

Для длительного хранения замороженных продуктов в холодильник встраивают отдельную низкотемпературную камеру (НТК) с повышен­ной мощностью замораживания. Для замораживания и длительного хра­нения продуктов используют морозильники или морозильные камеры (МК), встроенные в холодильник. Морозильная камера, как правило отделена от холодильной камеры и окружающей среды повышенной теплоизоляцией и имеет отдельную дверцу (двухкамерные холодиль­ники).

В зависимости от способа получения холода холодильники и моро­зильники разделяют на компрессионные (К), абсорбционные (А) и тер­моэлектрические (ТЭ). По конструктивному исполнению они могут быть в виде шкафа (Ш), стола (С), двух - и трехкамерные (Д и Т), а также комбинированные морозильники-холодильники (МХ). Последние пред­ставляют собой механическое соединение холодильника и морозильника, устанавливаемых один на другой или рядом. Так, компрессионный двухкамерный холодильник в виде шкафа общим объемом 270 дм3 с мо­розильной камерой объемом 80 дм3 обозначается КШД-270/80, а комби­нированный компрессионный холодильник-морозильник общим объемом 350 дм3 и объемом морозильника 120 дм3 обозначается КШМХ-350/120.

Современные достижения технологии хранения в охлажденном и за­мороженном состоянии, повышение спроса на холодильники увеличенных объемов с несколькими уровнями температур потребовали создания нового поколения бытовых холодильников. Промышленность стала выпускать многокамерные (двух, трех и более) холодильники, в которых использованы одно - и двухиспарительные холодильные агрегаты.

В одноиспарительных агрегатах холод вырабатывается в одной (мо­розильной) камере, а затем принудительно передается в холодильную камеру. Принципиальным недостатком этих холодильников является использование дорогостоящего низкотемпературного холода для охлаж­дения камер с повышенной температурой. Кроме того, происходят при­токи теплоты через стенки камер, дополнительно потребляют электро­энергию вентиляторы и нагреватели.

Двухиспарительные агрегаты прямого охлаждения разделяют на однодроссельные и двухдроссельные. В двухдроссельном агрегате основ - 6 ной дроссель устанавливают между конденсатором и высокотемпера­турным испарителем, а дополнительный дроссель — перед испарителем низкотемпературной камеры. Хладагент из компрессора через конден­сатор подается в основной дроссель, а затем в дополнительный. В таких агрегатах не могут быть достигнуты низкие температуры вследствие прохождения по низкотемпературному испарителю пара от высокотемпе­ратурного испарителя, а также из-за гидравлических потерь.

В однодроссельных агрегатах хладагент сначала подается в испа­ритель низкотемпературной камеры, а затем в испаритель холодиль­ной камеры. В таких агрегатах затруднено регулирование температур при изменении тепловых нагрузок.

Этот недостаток присущ и агрегатам с параллельным соединением испарителей.

В 1973 г. А. И. Рудной была предложена система охлаждения двухкамерного холодильника с регенеративным теплообменником, выпол­ненным конструктивно «труба в трубе» (А. с. 613172, СССР). Предло­женный способ реализован в холодильнике КШД-260 «Минск-15», имеющем НТО 45 дм3 и температуру ниже — 18 °С. Такая система позво­лила создать холодильник объемом 280 дм3 с НТО 30 дм3 на хладоне-12 с компрессором ФГ-125.

Создание холодильников больших объемов с указанным компрессором к успеху не привело, так как при использовании хладона-12 потребо­валось бы повышение отношения рк/ро (где рк — давление конденсации, ро — давление испарения) до недопустимо больших значений. В этих условиях парокомпрессорный цикл с одноступенчатым сжатием стано­вится малоэффективным, а применение его — экономически нецелесооб­разным.

Поиску новых способов охлаждения был посвящен ряд исследований, проводимых в научно-исследовательских институтах и конструкторских бюро, институтах Академии наук СССР и Минвуза СССР. При проведении работ был принят ряд граничных условий, в том числе необходимость сохранения в новых конструкциях холодильников серийно выпускаемых компрессоров. Это связано с тем, что компрессоры в основном выпус­каются на специализированных предприятиях и отказ от них потребовал бы создания новых заводов или коренной реконструкции существующих, требующей больших капиталовложений.

Применение двух компрессоров нежелательно вследствие необходи­мости увеличения объема их производства, а также повышения мате­риалоемкости холодильников и их стоимости.

При создании параметрического ряда холодильников большое вни­мание уделялось оптимальному выбору размеров холодильников.

Выпускаемые холодильники отличаются большим многообразием мо­делей. Только в ГОСТ 16317—76* Е указано шесть размеров ширины по фронту шкафов, отсюда и различные размеры испарителей, конден­саторов, полок и других узлов и деталей. Это создает большие неудоб­ства для производства, так как на каждом заводе необходима своя линия изготовления холодильника и его элементов. Кроме того, затруд­нен ремонт холодильников из-за неоправданного многообразия моделей

И конструкций, создаются неудобства в сфере обслуживания.

В 1984 г. в ГОСТ 16317—76* Е было сокращено число типоразмеров по ширине до четырех. Кроме того, были ужесточены требования по удельному энергопотреблению (табл. 1.2).

Минимальный объем НТО для холодильников до 180 дм3 установлен 7%, для холодильников объемом 180—300 дм3 — 9%, для холодиль­ников объемом свыше 300 дм3— 10%.

При полезном объеме низкотемпературного отделения, большем ми­нимального, расход электроэнергии

Р = РТ (1+Е),

Где Рт — расход электроэнергии по табл. 1.2; Е—коэффициент, зависящий от объема НТО.

Коэффициент Е определяют по следующей формуле:

Е=-ш-(т-100-Л>

Где V] — объем низкотемпературного отделения, дм3; V — общий объем холо­дильника, дм3; А — минимальный объем НТО, %.

Для холодильников с металлической камерой допускается увеличе­ние расхода электроэнергии до 10 % от значений, указанных в табл. 1.2.

Кроме того, допускается увеличение расхода электроэнергии для холо­дильников с номинальной температурой в НТО —12 °С на 25%,

— 18 °С на 50 %.

Указанные отклонения приводят к тому, что по энергетическим ха­рактеристикам выпускаемые холодильники уступают зарубежным ана­логам. Технические характеристики отечественных холодильников при­ведены в табл. 1.3.