Как работает компрессор бытового холодильника

Устройство компрессора холодильника

Работа бытового и промышленного холодильного оборудования напрямую зависит от циркуляции хладагента, отвечает за этот процесс компрессорная установка. По сути, это самый важный элемент конструкции, без которого домашний холодильник заинтересует только приемщиков вторсырья. Чтобы произвести ремонт этого устройства или произвести замену, важно понимать принцип его работы. В данной публикации мы расскажем о внутреннем устройстве различных компрессоров бытовых холодильников и их особенностях.

Кратко о типах оборудования

По принципу работы данное оборудование можно разделить на четыре вида:

• Пароэжекторное, в качестве хладагента выступает, как правило, вода. Применяется в различных промышленных техпроцессах.
• Абсорбционное, для работы использует не электрическую, а тепловую энергию.
• Термоэлектрическое, на элементах Пельтье, широкое применение остается под вопросом ввиду низкого КПД (подробную информацию об этих устройствах можно найти на нашем сайте).
• Компрессорное.

Именно последний вид оборудования широко используется в бытовых и промышленных агрегатах.

Компрессор для холодильника: принцип работы

Чтобы понять назначения данного аппарата, следует рассмотреть схему работы оборудования. Упрощенный вариант, где указаны только основные элементы конструкции, приведен ниже.

Рис. 1. Принцип работы холодильной установки

Обозначения:

• А – Испарительный радиатор, как правило, изготовлен из медных трубок и расположен внутри камеры.
• B – Компрессорный аппарат.
• С – Конденсатор, представляет собой радиаторную сборку, расположенную на тыльной стороне установки.
• D – Капиллярная трубка, служит для выравнивания давления.

Теперь рассмотрим, алгоритм работы системы:

1. При помощи компрессора (В на рис. 1), пары хладагента (как правило, это фреон) нагнетаются в радиатор конденсатора (С). Под давлением происходит их конденсация, то есть фреон меняет свое агрегатное состояние, переходя из пара в жидкость. Выделяемое при этом тепло радиаторная решетка рассеивает в окружающий воздух. Если обратили внимание, тыльная часть работающей установки ощутимо горячая.
2. Покинув конденсатор, жидкий хладагент поступает в выравниватель давления (капиллярная трубка D). По мере продвижения через данный узел давление фреона снижается.
3. Жидкий хладагент, теперь уже под низким давлением, поступает в испарительный радиатор (А), под воздействием тепла которого, он опять меняет агрегатное состояние. То есть становиться паром. В процессе этого происходит охлаждение испарительного радиатора, что в свою очередь привод к понижению температуры в камере.

Далее идет повторение цикла, до установления в камере необходимой температуры, после чего датчик подает сигнал на реле для отключения электроустановки. Как только происходит повышение температуры выше определенного порога, аппарат включается и установка работает по описанному циклу.

Исходя из вышеописанного, можно заключить, что данное устройство представляет собой насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в системе охлаждения.

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

Несмотря на общий принцип работы, конструкция механизмов может существенно отличатся. Классификация производится по принципу действия на три подтипа:

1. Динамический. В таких устройствах циркуляция хладагента производится под воздействием вентилятора. В зависимости от конструкции последнего их принято разделять на осевые и центробежные. Первые устанавливаются внутрь системы, и в процессе работы нагнетают давление. Их принцип работы такой же, как у обычного вентилятора. Осевой компрессор

У вторых более высокий КПД за счет роста кинетической энергии, под воздействием центробежной силы.

Центробежный компрессор в разрезе

Основной недостаток таких систем – деформация лопастей вследствие эффекта кручения, возникающего под воздействием крутящего момента. Динамические установки не применяются в бытовом оборудовании, поэтому для нас они не представляет интереса.

1. Объемный. В таких устройствах эффект сжатия производится при помощи механического приспособления, приводящегося в действие двигателем (электромотором). Эффективность данного типа оборудования значительно выше, чем у винтовых агрегатов. Широко применялся до появления недорогих роторных аппаратов.
2. Роторный. Этот подвид отличается долговечностью и надежностью, в современных бытовых агрегатах устанавливается именно такая конструкция.

Учитывая, что в бытовых устройствах используются два последних подвида, имеет смысл рассмотреть их устройство более подробно.

Устройство поршневого компрессора холодильника

Данный аппарат представляет собой электрический мотор, у которого вертикальный вал, конструкция размещается в герметизированном металлическом кожухе.

Внешний вид поршневого компрессора со снятым верхним кожухом

При включении питания пусковым реле мотор приводит в движение коленчатый вал, благодаря чему закрепленный на нем поршень начинает совершать возвратно-поступательное движение. В результате этого происходит откачка паров фреона из испарительного радиатора (А на рис. 1) и нагнетание хладагента в конденсатор. Данному процессу способствует система клапанов, открывающаяся и закрывающаяся при смене давления. Основные элементы поршневой конструкции представлены ниже.

Конструкция поршневого компрессора в виде схемы

Обозначения:

1. Нижняя часть металлического кожуха.
2. Крепление статора электромотора.
3. Статор двигателя.
4. Корпус внутреннего электромотора.
5. Крепеж цилиндра.
6. Крышка цилиндра.
7. Плита крепления клапана.
8. Корпус цилиндра.
9. Поршневой элемент.
10. Вал с кривошипной шейкой.
11. Кулиса.
12. Ползунок кулисного механизма.
13. Завитая в спираль медная трубка для нагнетания хладагента.
14. Верхняя часть герметичного кожуха.
15. Вал.
16. Крепление подвески.
17. Пружина.
18. Кронштейн подвески.
19. Подшипники, установленные на вал.
20. Якорь электродвигателя.

В зависимости от конструкции поршневой системы данные устройства делятся на два типа:

1. Кривошипно-шатунные. Используются для охлаждения камер большого объема, поскольку выдерживают значительную нагрузку.
2. Кривошипно-кулисные. Применяются в двухкамерных холодильниках, где практикуется совместная работа двух установок (для морозильника и основной емкости).

В более поздних моделях поршень приводится в действие не электродвигателем, а катушкой. Такой вариант реализации более надежен, за счет отсутствия механической передачи, и экономичен, поскольку потребляет меньше электроэнергии.

Обратим внимание, что поршневые аппараты не подлежат ремонту в бытовых условиях, поскольку их разборка приводит к потере герметичности. Теоретически ее можно восстановить, но для этого необходимо специализированное оборудование. Поэтому при выходе аппаратов из строя, как правило, производится их замена.

Устройство роторных механизмов

Если быть точным, то такие устройства необходимо называть двухроторными, поскольку необходимое давление создается благодаря двум роторам со встречным вращением.

Внутри компрессора фреон, попадая в сжимающийся «карман» выталкивается в отверстие небольшого диаметра, чем создается необходимое давление. Несмотря на относительно небольшую скорость вращения роторов, создается необходимый коэффициент сжатия. Отличительные особенности: небольшая мощность, низкий уровень шума. Основные элементы конструкции механизма представлены ниже.

Конструкция линейного роторного компрессора в виде схемы

Обозначения:

1. Отводной патрубок.
2. Отделитель масла.
3. Герметичный кожух.
4. Фиксируемый на кожухе статор.
5. Обозначение внутреннего диаметра кожуха.
6. Обозначение диаметра якоря.
7. Якорь.
8. Вал.
9. Втулка.
10. Лопасти.
11. Подшипник на валу якоря.
12. Крышка статора.
13. Вводная трубка с клапаном.
14. Камера-аккумулятор.

Устройство инверторного компрессора холодильника

По сути, это не отдельный вид, а особенность работы. Как уже рассматривалось выше, мотор установки отключается при достижении пороговой температуры. Когда она поднимается выше установленного предела, производится подключение двигателя на полной мощности. Такой режим запуска приводит к снижению ресурса электромеханизма.

Возможность избавиться от такого недостатка появилась с внедрением инверторных установок. В таких системах двигатель постоянно находится во включенном состоянии, но при достижении нужной температуры снижается его скорость вращения. В результате хладагент продолжает циркулировать в системе, но значительно медленней. Этого вполне достаточно для поддержки температуры на заданном уровне. При таком режиме работы продлевается срок службы и меньше потребляется электроэнергии. Что касается остальных характеристик, то они остаются неизменными.

Источник

Сколько стоит замена компрессора, какие они бывают и как определить поломку

Содержание

Принцип работы компрессора холодильника

Любой компрессор в холодильнике по своей сути электрический двигатель, с двумя обмотками. Так как для запуска компрессора требуется большая сила, чем для поддержания его работы, то конструкторы применяют пусковую и рабочею обмотку. При запуске используется сила сразу двух обмоток, а через несколько секунд после запуска, специальное устройство отключает пусковую обмотку и компрессор работает на рабочей обмотке. Так снижается потребление электроэнергии, ведь на рабочей обмотке компрессор потребляет меньше тока, чем сразу на двух обмотках.

Специальное устройство, которое отключает пусковую обмотку после старта называется пусковое реле, очень часто это реле выполняет функцию не только как пусковое устройство, но и имеет в себе встроенное реле тока, которое разрывает цепь питания компрессора, если ток потребления рабочей обмотки выше 1-1.5 Ампер. Поэтому чаще всего это реле называют пуско-защитное.

Запущенный электродвигатель компрессора через кривошипно-шатунный механизм толкает поршень, который с помощью системы клапанов перекачивает хладагент из зоны низкого давления(испаритель) в зону высокого давления(конденсатор)

Межвитковое замыкание обмоток компрессора

Одна из самых частых поломок компрессора является межвитковое замыкание обмоток, это когда медные провода внутри двигателя компрессора перегреваются и слипаются между собой, а это недопустимо, так как индуктивное сопротивление катушек становится маленьким и ток вырастает.

Исправный компрессор при старте потребляет 4-6 Ампер, а при работе (через 5-10 сек.) потребляет менее 1 ампера, в редких случаях чуть больше, если мощность компрессора высокая и объем камеры охлаждения большой (например торговый ларь)

Штатная работа компрессора считается 30 минут работает и 30 минут отдыхает, +-15 минут в зависимости от загрузки, температуры в помещение и т.д. Но при первом запуска холодильник работает без остановки до 12 часов, набирая холод и выходя на режим.

Если есть даже небольшая утечка фреона, 5-7 грамм, то термостат может не получать нужной температуры для отключения компрессора и компрессор будет работать без остановки, чаще всего клиенты замечают что-то ненормальное в работе холодильника, он не отключается и вызывают мастера, но иногда мастера не успевают и компрессор перегревается и сгорает.

Потеря производительности компрессора

Холодильник включается, что-то щелкает и выключается

Один из самых распространённых признаков поломки компрессора, при котором происходит срабатывание защитного реле, так как ток компрессора очень высокий, многие клиенты думают что проблему можно решить заменой реле, но по факту это не помогает. Только замена компрессора.

Если холодильник вообще не включается после того как на него подается напряжение (включили вилку в розетку) стоит обратить внимание на термостат, который в размороженном состояние должен пропускать ток на компрессор, но если термостат неисправен, то напряжение на компрессор просто не доходит.

Так же стоит обратить вынимание на питание компрессора, если у Вас холодильник с модулем управления и системой NOFrost, если после разморозки холодильник работает штатно, а потом после разморозки (обычно 8 часов от начало работы) компрессор не запускается, то виноват таймер оттайки или датчики

Какие бывают компрессоры?

Линейный инверторный компрессор LG

Один из самых плохих (дорогих) ремонтов связанных с заменой компрессора связан с холодильниками LG, которые казалось бы дают 10 лет гарантии на свой компрессор, но по факту ломаются эти компрессоры практически так же часто как и обычные, а при попутке клиента сделать холодильник по гарантии, авторизированный сервисный центр говорит, чтобы клиент сам привозил холодильник в сервис и ждал запчастей (линейный компрессор) до 30 дней, потом платил за ремонт, так как производитель оплачивает только стоимость запчастей.

По факту, заменить линейный компрессор LG по гарантии очень сложно, а купить новый очень дорого, в 3-5 раз дороже обычного компрессора, есть мастера которые переделывают эти холодильники на обычные компрессора, но это тоже дополнительная услуга, за которую клиент будут платить.

Сколько стоит замена компрессора

Существуют несколько вариантов сервисных центров или мастеров по вызову.
1. Работа напрямую со знакомым мастером — обычно стоимость работ равно стоимости компрессора , т.е. если компрессор стоит 3500 руб. (средняя цена на текущий момент), то примерно 3500 мастер берет за ремонт, т.е. общая стоимость 7000 рублей.
2. Работа с официальным сервисным центром — добавляются налоги и издержки сервиса на гарантию, штат, аренду и т.д. в среднем на 20-30% больше чем работа напрямую, т.е. около 9000 рублей.
3. Работа с интернет-сайтами и объявлениями, как правило все что Вы сможете найти в интернете это посредники, которые берут комиссию с мастера 50%, Т.Е. РЕМОНТ вам ОБОЙДЕТСЯ В 14000 РУБЛЕЙ. При этом по телефону Вам будут говорить, что выезд диагностика бесплатно, но по факту Вы в любом случае минимальную стоимость заплатите

Поэтому мы рекомендуем обращаться к знакомым мастерам напрямую или в сервисный центр, с проверкой их ИНН на сайте налоговой службы

Источник