Как работают холодильники для машины

Как работает автомобильный холодильник: разбор

Любителям дальних путешествий, рыбалки, охоты и загородного пикника автохолодильник поможет сохранять пищу в надлежащих температурных условиях. Вне зависимости от окружающей температуры, она не потеряет своих свойств, а большой ассортимент различных видов и типов позволяет выбрать холодильник с учетом индивидуальных пожеланий. Кроме охлаждения, каждый агрегат можно использовать в качестве термоса для хранения теплых продуктов – надо просто не подключать его к автомобильной сети.

Какие бывают автомобильные холодильники?

Производители предлагают потребителям широкий модельный ряд товаров, отличающихся по линейным параметрам, мобильности, техническим характеристикам и принципу действия.

Объем камер колеблется от 1 л до более 200 л, самыми популярными считаются устройства на 20–35 л. Они используются для хранения продуктов на одного человека в длительном путешествии или компании из 4–5 человек.

Большинство холодильников в машину мобильного типа, что позволяет пользоваться ими вне салона. За счет мобильности можно всегда иметь под рукой продукты питания и напитки. Часть предусматривает питание от сети постоянного тока напряжением 220 В.

Владельцы автобусов, трейлеров, некоторых моделей элитных автомобилей используют встраиваемые устройства. Они устанавливаются на сборочных предприятиях и отлично вписываются в дизайн салона, их нельзя вынимать и переносить. Надежная фиксация исключает опрокидывание при преодолении крутых виражей или езде по неровным дорогам.

Устройства могут поддерживать температуру в широких параметрах, от -20°С до +5–7°С. Режимы хранения регулируются пользователем в зависимости от хранящихся продуктов или устанавливаются в зависимости от окружающей температуры.

По типу охлаждения автохолодильники бывают:

Максимальная температура охлаждения зависит от физических принципов функционирования.

Компрессорные автохолодильники

Работают по принципу обыкновенного бытового, только в уменьшенном масштабе. В качестве хладагента применяется фреон, с помощью компрессора создается высокое давление, фреон становится жидким. Далее через капиллярную трубку он подается в испаритель холодильной камеры, резко расширяется, переходит в газообразное состояние и охлаждает ее. Теплый газ направляется в радиатор, отдает тепло окружающему воздуху и опять под давлением накачивается компрессором. В современных автомобильных холодильниках вместо фреона используется R600a (изобутан), этот газ не разрушает озоновый слой и имеет лучший коэффициент полезного действия.

Компрессорные автохолодильники могут понижать температуру в камере до -25°С, что позволяет в них хранить необработанные скоропортящиеся пищевые продукты. Контроль установленных параметров делается автоматически, работают от 12В, 24В или 220 В. Недостатки – шумность, относительно большой вес и уменьшение полезного объема из-за размеров компрессора и радиатора, боятся наклона. В последние года для корпуса производители используют особо прочный модифицированный полимер – увеличивается устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам, не реагирует на жесткое ультрафиолетовое излучение. Для теплоизоляции применяются материалы с низкой теплопроводностью, что позволяет несколько часов хранить продукты при отключенном питании. Лучшие производители компрессорных холодильников для автомобиля: Libhof, Dometic (Waeco), Indel B и Alpicool.

Термоэлектрические автохолодильники

Относительно новые разработки, отличаются небольшим весом и доступной ценой. Охлаждение внутренней камеры автохолодильника происходит за счет использования эффекта Пельтье. Устройство имеет специальную пластину, при прохождении через нее тока одна ее сторона нагревается, а другая охлаждается. Холодная поверхность обращена внутрь камеры, теплая наружу. Максимальная разница между температурой воздуха и в холодильной камере достигает 25°С.

Полностью бесшумные агрегаты, есть варианты моделей, которые могут работать как на охлаждение продуктов, так и на их нагрев. Недостатки – медленное понижение температуры и зависимость от параметров окружающей среды. Для улучшения эксплуатационных характеристики рекомендуется до помещения продуктов в холодильную камеру предварительно их охлаждать. Могут работать от автомобильной сети напряжением 12 В или постоянной напряжением 220 В. По потребительским отзывам лучшими моделями считаются Ksize, Dometic (Waeco), AVS и Mobicool.

Газовые автохолодильники

В качестве энергоносителя может использоваться баллонный газ, по физическому принципу действия такие автохолодильники относятся к типу абсорбционных. Хладагентом является водный раствор аммиака. При нагреве водно-аммиачного состава в абсорбере газ растворяется в воде и направляется по специальным трубопроводам в испаритель. В нем аммиак испаряется, понижает температуру воды и металлических поверхностей агрегата и повторно нагнетается в абсорбер. Процесс циркуляции воды и газа непрерывный. Температура в камере охлаждение понижается до +5…+8°С и автоматически поддерживается в заданных значениях специальным датчиком. Газовые автохолодильники могут работать и от сети 220 В, и 12 В от прикуривателя.

Использование для нагрева газа требует строго соблюдения правил техники безопасности, устройство запрещается устанавливать в салоне автомобиля. Такой автомобильный холодильник применяется во время длительного отдыха в кемпингах или на открытом воздухе, могут продолжительный период времени работать в автономном режиме. Недостаток – низкий коэффициент полезного действия и невозможность охлаждать продукты до минусовых температур. Самыми известными производителями считаются Dometic, Camping World и Colku.

Согласно рейтингу аналитиков рынка первое место уверенно занимают компрессорные холодильники. Только этот тип устройств понижает температуру до минусовых значений. Что касается веса, вибрации и шумности, то эти недостатки легко нивелируются за счет выбора правильного места его расположения в багажнике автомобиля.

На втором месте газовые, по производительности холода они уступают компрессорным, но зато могут работать полностью автономно и хранить пищу сутками вне автомобиля или бытовых линий электрических передач.

Преимущества термоэлектрических – отсутствует вибрация, абсолютная бесшумность и возможность выполнять функции подогрева пищевых продуктов.

Источник

Принцип работы автомобильного холодильника

Что из себя представляет автомобильный холодильник – это современное удобное и компактное устройство, которое просто необходимо тем, кто планирует длительные поездки или выезды на природу на своем автомобиле, сохранив при этом свежими на длительное время еду, продукты или напитки. Общей для всех автохолодильников задачей является поддержание низкой температуры, однако в различных моделях реализуется эта задача за счет различных принципов работы. Основные представленные на рынке виды холодильников для авто – это компрессорные, термоэлектрические и абсорбционные автохолодильники. Также следует упомянуть автомобильные сумки-холодильники.

Принцип работы автохолодильников компрессорного типа

Компрессорный холодильник – это морозильная камера, оборудованная испарителем и компрессором, по принципу работы такой автохолодильник наиболее схож с обычным домашним холодильником. Итак, это металлический контейнер, внутри которого хладагент, как правило фреон, находящийся в жидком виде, подается в испаритель, где происходит его переход в газообразное состояние – испарение, при этом хладагентом у самого испарителя забирается тепловая энергия от его металлических стенок. Сам испаритель благодаря этому охлаждает воздух уже самой холодильной камеры. Затем газообразный хладагент вытягивается из испарителя компрессором, после чего конденсируется, превращаясь назад в жидкость благодаря высокому давлению, которое создает опять-таки компрессор.

При помощи автохолодильника данного типа продукты можно охладить до -18°С (модели отдельных марок, например, LIBHOF – даже до -25°С), что позволит сохранить их в хорошем состоянии на весьма продолжительное время, в особенности — рыбу, мясо, овощи или фрукты. Использование компрессорного холодильника обеспечит возможность быстро охладить содержимое, выбрав при этом необходимую температуру. Такие автохолодильники обычно достаточно экономичны, имеют хорошую вместимость, работают от прикуривателя или от 220 Вт автомобильной сети. При этом как недостаток указать можно лишь то, что компрессорные автомобильные холодильники немного больше весят, чем устройства иных типов.

Принцип работы холодильников термоэлектрического типа

Принцип действия термоэлектрических автомобильных холодильников основан на эффекте Пелтье: постоянный ток проходит через термическую батарею из двух частей – равных, последовательно соединенных проводников, в местах соединения которых происходит выделение или поглощение тепла, переводимого таким образом из одной части батареи в другую. Охлаждаемые пластины проводников размещены непосредственно в камере холодильника, нагреваемые же термоэлектрические пластины расположены снаружи. Через последние, нагревая их, проходит ток, охлаждая тем самым пластины, которые обеспечивают прохладу внутри камеры холодильника. Теплый воздух от наружных проводников поступает в стабилизатор, тепло от которого затем высвобождается небольших размеров вентилятором в воздух салона авто.

Автомобильные холодильники такого типа малогабаритны, отличаются почти полной бесшумностью, значительным сроком службы и отличной надежностью, у них нет трущихся или движущихся частей, не используется хладагент. Работают данные устройства от электросети в 12 Вольт, могут быть подключены к автомобильному прикуривателю. В зависимости от модели, объем такого автохолодильника обычно варьируется от 5 до 20 литров, но есть модели и большей вместимости. Регулируемое охлаждение может обеспечивать до 25°С разницы с окружающей средой. Однако сам процесс охлаждения идет достаточно медленно, отсутствует возможность заморозить продукты до температуры ниже нуля, ввиду чего нередко используют сухой лед, добавляемый непосредственно в камеру.

Принцип работы холодильников абсорбционного типа

Действие автохолодильников абсорбционного типа основывается на постоянной циркуляции холодильного агента – аммиачного раствора, его попеременном охлаждении/нагревании. Раствор поступает в испаритель камеры, охлаждая ее. Поскольку температура кипения аммиака ниже, чем у воды, он испаряется за счет тепла, которое было получено при охлаждении. После чего происходит поглощение его паров водой, затем жидким раствором вновь начинается очередной цикл. Циркуляция идет непрерывно: абсорбер при этом осуществляет функцию всасывания, а термонасос – нагнетания.

Конструктивные особенности автохолодильников данного типа обуславливают объем в 20-150 литров. Такие холодильники обеспечивают наиболее быстрое охлаждение и температуру в камере от -5°С до +3°С, почти не производят шума. Данные устройства достаточно экономичны, работать могут от прикуривателя и от газа. Как недостатки автомобильных абсорбционных холодильников можно отметить их относительно большой вес наряду с определенной чувствительностью таких устройств к ухабам – если аппарат не будет находиться в правильном вертикальном положении, может нарушиться циркуляция хладагента.

Сумки-холодильники

По сути, сумка-холодильник является термическим мешком с термостатом. Она может достаточно долго обеспечивать сохранение на требуемом уровне определённой температуры, как холода, так и тепла. Термоизоляционный слой такой сумки состоит из губчатого полиамида, сохраняющего температуру в течение 10 часов. Для увеличения времени поддержания низкой температуры можно добавлять сухой лед, которому в таком случае необходимо предусмотреть отдельную упаковку.
Сумка – это наиболее бюджетная альтернатива прочим вариантам автохолодильников. Объем камеры охлаждения составляет 5 – 20 литров, впрочем, отдельные экземпляры могут иметь и больший объем. Лучше всего она подходит для поездок на относительно короткие расстояния.

Рекомендации по выбору автохолодильника

При выборе наиболее подходящего для Вас автомобильного холодильника рекомендуется принимать во внимание следующее:

• вероятную продолжительность ваших поездок и возможное число её участников – это поможет определиться с вместительностью модели (исходить можно из расчета 5 литров на персону) и необходимой длительностью работы устройства;
• погодные условия предполагаемого пользования – от них не зависит только работа компрессорных автохолодильников, иные типы устройств обладают существенными ограничениями;
• объем занимаемого холодильником пространства в автомобиле, его расположение и крепление в машине;
• энергопотребление устройств следует соотносить с эффективностью и длительностью работы – так, термоэлектрический холодильник при активном потреблении емкость аккумулятора автомобиля охлаждает значительно хуже, нежели компрессорный автохолодильник.

В целом, наиболее оптимальным вариантом являются автомобильные холодильники компрессорного типа. Да, разумеется, они несколько дороже, чем термоэлектрические автохолодильники, но при этом обеспечивают самое быстрое и качественное охлаждение, экономичны и удобны в использовании. Абсорбционные сопоставимы с ними по цене, но также значительно уступают по характеристикам охлаждения.

Основные преимущества и недостатки автохолодильников различных принципов работы

Принцип работы автохолодильника

Компрессионные автомобильные холодильники

– охлаждение до -18 (-23) °С;

– быстрый набор нужной температуры;

– возможность выбора конкретной температуры охлаждения;

– высокая продолжительность работы;

Термоэлектрические автомобильные холодильники

– могут работать как на охлаждение, так и на нагрев;

– способ размещения холодильника (горизонтальный или вертикальный) не сказывается на его работоспособности;

– бесшумность рабочего процесса;

– набор температуры происходит медленно;

– охлаждение лишь до 25°С разницы с окружающей средой;

– высокий уровень энергопотребления, ввиду чего использовать желательно при заведенном авто;

– малая длительность холода содержания – не свыше 3-х часов.

Абсорбционные автомобильные холодильники

– поддержание от -5°С до +3°С;

– работать могут от сети, прикуривателя или от сжиженного газа;

– нет вибрации или шума;

– холодильники имеют относительно большой вес;

– работоспособность зависит от нахождения в правильном вертикальном положении, иначе происходит нарушение циркуляции хладагента и прекращение работы автохолодильника.

– компактность, возможность переноски.

– всего около 10-12 часов поддержания температуры;

– не охлаждают содержимое, только поддерживают имеющуюся температуру.

Источник