Принцип работы автомобильного холодильника, как работает автохолодильник
Что такое автомобильный холодильник — современное компактное устройство, незаменимое в своем роде для длительных поездок на автомобиле, в том числе путешествий. Его охладительная система сохраняет продукты, еду и напитки в течение длительного времени в свежем виде.
На сегодняшний день существует большое разнообразие модификаций и схем работы автохолодильников, однако главной задачей всех является поддержание необходимой температуры.
Автохолодильник – вещь, доволи, практичная, а в некоторых случаях просто незаменимая
Принцип работы термоэлектрических и абсорбционных холодильников
Наибольшего распространения среди автовладельцев получили термоэлектрические и абсорбционные автомобильные холодильники. Данные аппараты работают от электрической сети напряжением 12 Вольт с возможностью подключения к прикуривателю автомобиля.
Выпускаются термоэлектрические автохолодильные аппараты с объемами холодильной камеры от 5 до 50 литров. Возможность уменьшения температуры внутри холодильной камеры ниже 25 градусов относительно наружного воздуха.
В основу принципа работы автомобильного холодильника первой модификации положен эффект «Пелтье»: передачи тепловой энергии из замкнутого пространства в окружающую среду в нашем случае в пространство салона или багажника. В одной конструктивной части электрический ток преобразуется в тепловую энергию, а в другой — энергия холода приводит к охлаждению.
Принцип работы автохолодильника абсорбционного типа основан постоянной циркуляцией хладагента — аммиачного раствора, то есть попеременное охлаждение и нагревание раствора с процессом отвода тепла. Модельный ряд из-за конструктивных сложностей монтажа начинается от 20 литров. Обеспечивает снижение температуры в холодильной камере от +3 до -5 градусов по Цельсию.
Как работают автомобильные холодильники
Энергия холода в термоэлектрических устройствах автомобильных холодильников вырабатывается следующим образом: тепло от помещенных в холодильник продуктов питания поглощается пластинами в корпусе емкости, выполненным из алюминия.
Через термоэлектрические пластины протекает ток, нагревая внешнюю сторону полупроводниковых пластин и, соответственно, охлаждая внутреннюю, прилегающую к корпусу холодильной камеры. Конструктивно часть пластин расположена непосредственно в камере, а вторая снаружи.
Далее модули перемещают теплый воздух в специальное устройство — стабилизатор. Там же установлен небольшой вентилятор, который высвобождает тепло в окружающий воздух салона автомобиля.
Устройство автохолодильника абсорбционного типа используется холодильный агент, в качестве которого используется раствор аммиака в смеси с водой. Раствор подогревается постоянной электрической энергией и циркулирует по системе. Так как температура кипения чистого аммиака меньше, чем воды, пары водно-аммиачного раствора направляются в конденсатор, отдают накопленное тепло в окружающую среду.
По трубной системе аммиак движется в испаритель камеры холодильника и охлаждает ее объем и содержащиеся в ней продукты. За счет тепла, полученного при охлаждении, аммиак закипает и превращается в газовую фазу. После этого происходит поглощение паров водой и, в дальнейшем, жидкий раствор начинает новый цикл.
Раствор хладагента циркулирует постоянно: абсорбер выполняет функцию всасывающей части, а термонасос – функцию нагнетателя.
Схемы работы автомобильных холодильников
Схема работы термоэлектрического автомобильного холодильника
1 — Полупроводниковые термоэлектрические модули (мелкие металлические кубики); 2 – катализатор; 3 – защитная решетка; 4 – твердое присоединение; 5 – теплоизоляционный материал; 6 – холодные пластины.
Конструкция холодильника абсорбционного типа на рисунке 2, применяемого в автомобилях, включает в себя простоту и автономность работы.
Схема работы автохолодильника абсорбционного типа
Основными конструктивными элементами являются: 1 – кипятильник; 2 – абсорбер; 3 – конденсатор; 4 – испаритель.
Читайте также: Замена срывной муфты компрессора кондиционера мерседес
Устройство автохолодильников
Основным конструктивным элементом и устройством автохолодильника с термоэлектрическими модулями — большое количество металлических кубиков, которые с помощью электрической энергии соединяются между собой. С учетом того, что пластины поглощающие и отдающие тепло находятся по разные стороны – происходит процесс переноса тепла.
В качестве нагревательного элемента в устройстве абсорбционной холодильной машине используется электрический нагреватель, который изготавливается из нихромовой проволоки, в свою очередь навитой спираль. Спираль вставляется в специальный корпус-гильзу и оставшееся свободное пространство заполняется песком. Одна сторона гильзы глушится, со второй стороны кончики спиральной навивки соединяются с терморегулятором.
Теплообменные аппараты, в которых происходит фазовое превращение хладагента называются конденсатор и испаритель. Абсорбер выполняет функцию поглотителя паров аммиака, а кипятильник предназначен для испарения раствора.
Достоинства и недостатки автомобильных холодильных устройств
К преимуществам абсорбционных холодильников относятся:
- отсутствие движущихся частей, поэтому данный тип отличается своей надежностью и долговечностью работы;
- нет механических деталей, из этого вытекает бесшумность работы и отсутствие вибрации;
- широкий ассортимент выбора холодильных камер вместимостью от 20 до 150 литров;
- экономия в работе, значительное время — до 12 часов сохраняют температуру;
К недостаткам можно отнести:
- большой вес;
- возможность работы только в вертикальном положении, в противном случае нарушится циркуляция холодильного агента, и холодильник перестанет работать.
К достоинствам термоэлектрических аппаратов относится:
- возможность работы, как «сплит-система» в 2-х режимах — нагрев — охлажение;
- возможность работы, как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях;
- надежность работы и высокий парковый ресурс изделия;
- компактность изделия в сравнении с другими сородичами, работающими по иному холодильному циклу.
К минусам относится следующее:
- чрезвычайно медленный набор температуры;
- высокий уровень потребления питания электричества, поэтому желательно использовать при заведенном автомобиле;
- небольшое время содержания холода — не более 3-х часов.
Видео: как выбрать автохолодильник?
Все об абсорбционных холодильниках
В нашей стране абсорбционный тип холодильников до сих пор представлен слабо, хотя за рубежом такая техника пользуется спросом. Немногие модели, прибывающие для продажи в Россию уже сейчас, могут оказаться интересными для потребителя. В этом руководстве мы расскажем об особенностях абсорбционных автохолодильников и подскажем, на что обращать внимание перед покупкой.
Назначение абсорбционного автохолодильника
Абсорбционный автохолодильник призван поддерживать низкую температуру пищевых продуктов, уберегая их от преждевременной порчи. На нем также лежит функция охлаждения пищи и напитков, если те принято употреблять в холодном виде. В западных странах такая техника часто используется автомобилистами для безопасной транспортировки пищи в машине. Вместительная модель, имеющая возможность питаться от розетки, может применяться в качестве основного дачного холодильника.
Типы абсорбционных автохолодильников
Подобное оборудование является лишь подклассом охладительной техники, но предполагает еще более глубокую классификацию.
Первый критерий – используемые источники тепла.
Охлаждение осуществляется в результате нагрева водоаммиачной смеси, нагревать ее может как непосредственно огонь от дизельного топлива или природного газа, так и разогретый им пар или вода (75-200 и 75-95 градусов соответственно). Особой популярностью пользуются электрические модели, где нагрев воды происходит с помощью металлических нагревательных элементов.
Автохолодильники могут быть стационарными и переносными.
Стационарные модели имеют значительные габариты и массу, а также не оборудованы удобными для транспортировки ручками, однако оснащаются вилками для розетки 220В и применяются за пределами автомобиля.
Читайте также: 97701 1c250 компрессор кондиционера
Переносные заточены под постоянное перемещение, потому ориентируются на работу от газового баллона или прикуривателя.
По типу конструкции и способам установки классифицируются только стационарные модели. Выделяют напольные, настенные и встроенные разновидности.
Принцип работы абсорбционного холодильника
Рассматривать механизм действия такого оборудования стоит на примере аммиачной смеси в роли хладагента – ее чаще всего используют в автохолодильниках.
Смесь закипает в генераторе и в виде пара добирается до конденсатора. Остатки смеси, из которой выкипела большая часть аммиака, попадают в абсорбер, где насыщаются аммиаком повторно. Тем временем образовавшиеся пары аммиака попадают в конденсатор и там превращаются снова в жидкость, направляясь в испаритель. Благодаря описанной схеме хладагент забирает тепло из внутренностей холодильника и выбрасывает его во внешнее пространство при попадании в конденсатор.
В абсорбционном механизме хладагент движется сразу по двум цепям. Более крупная цепь узлов обеспечивает работу всего механизма, в ее прохождении участвует газообразный и жидкий аммиак, а также водоаммиачная смесь. Малая цепь предназначена для восстановления в смеси должного процента содержания аммиака.
Основные элементы
Механизм абсорбционного холодильника состоит из следующих обязательных узлов.
- Генератор. Сюда попадает водоаммиачная смесь с большим процентом аммиака. Здесь она нагревается за счет горения топлива или электрических нагревательных элементов.
- Конденсатор. Узел, позволяющий отдать максимум тепла в окружающую среду.
- Абсорбер. Отвечает за насыщение обедненного водоаммиачного раствора аммиаком. Всасывание аммиачных паров происходит за счет разницы давления – внутри абсорбера оно несущественно. Химический процесс внутри узла сопровождается выделением тепла, потому абсорбер оснащен водной охладительной системой.
- Испаритель. Блок, расположенный в непосредственной близости от охлаждаемых камер, предназначен для выкипания аммиака, происходящего при температуре в 33,4 градуса.
- Регулирующие вентили. Отвечают за подачу веществ от узла к узлу в правильных последовательности и дозировках.
- Насос. Нагнетает перенасыщенный аммиачный раствор из абсорбера в генератор.
Используемые хладагенты
В примере принципа работы в качестве хладагента упоминается аммиак, однако это не единственный, а лишь наиболее распространенный вариант охлаждающего вещества.
С точки зрения физики все хладагенты работают примерно одинаково, но у каждого есть свои нюансы использования. В первых прообразах холодильников хладагентами были сернистый ангидрид, метиловый эфир и все тот же аммиак, но только последний сохранил в урезанном виде свою роль до нашего времени – перечисленные вещества имеют крайне неприятный запах и токсичны для человека.
В 1930-ых годах появились хлорфторуглероды, также известные как фреоны, на полвека именно они стали главным хладагентом. В 80-ых годах прошлого века ученые пришли к выводу, что фреоны разрушают озоновый слой атмосферы и способствуют глобальному потеплению, потому в 1987 году было принято решение об их постепенном выведении из использования. Вместо них предложили озонобезопасные гидрофторуглеродные соединения, но они стоят дорого и не отличаются высокой эффективностью, потому фреоны могут использоваться и сейчас.
Современные холодильники работают на пропане, этилене, пропилене или изобутане. Развивается использование экологически безопасных углеводородов, диоксидов углерода и азота. Упор во всех современных хладагентах делается на безопасность, но их недостатки – завышенные цены в сравнении с КПД.
Читайте также: Пенится масло в компрессоре чиллера
Отличия абсорбционных холодильников
Абсорбционный автохолодильник радикально отличается от привычного компрессорного или термоэлектрического.
От компрессорных
У абсорбционного механизма нет компрессора – именно эта движущаяся деталь издает характерный шум в процессе работы и чаще всего ломается. Преимущество тихого и долговечного абсорбционного холодильника может считаться также и недостатком: у компрессорных моделей замена сломавшегося компрессора не представляет сложности, а абсорбционный вариант ломается редко, но ремонту не подлежит.
Абсорбционный механизм замораживает продукты медленнее компрессорного. В условиях автомобиля он боится тряски и ударов даже больше, чем его компрессионный “собрат”.
От термоэлектрических
Общее у двух типов холодильников – отсутствие движущихся и дребезжащих частей, оба отличаются тихой работой (термоэлектрический вариант даже тише) и крайне редкими поломками. При этом термоэлектрическое устройство вообще не использует жидких хладагентов – носителем тепла здесь фактически выступает электричество, циркулирующее между внутренним и наружным блоками.
Термоэлектрические модели хороши тем, что, в отличие от абсорбционных, не боятся тряски и ударов, могут работать даже в перевернутом виде. При этом устройство потребляет много электроэнергии, а охлаждает слабо, работает преимущественно с уже охлажденными продуктами, чья температура будет просто поддерживаться, и в этом плане абсорбционный аппарат выигрывает. В то же время у термоэлектрических моделей есть уникальная в масштабах холодильников функция – они могут не только охлаждать, но и нагревать продукты (сохранять их в теплом состоянии).
Преимущества и недостатки
Абсорбционные холодильники не являются наиболее востребованными, потому нужно взвесить преимущества и недостатки перед покупкой.
Преимущества
- существенная экономия электроэнергии, при работе на газу или топливе – полное отсутствие необходимости в ней;
- очень тихая работа;
- высокая степень экологической безопасности – в современных моделях воды куда больше, чем аммиака;
- функционирование без поломок продолжается от 20 лет;
- пожаробезопасность.
Недостатки
- существенная стоимость оборудования;
- в некачественных моделях растворение аммиака в водной массе происходит с выделением тепла без его отведения, это заметно нагревает всю систему и частично нивелирует ее действие;
- аммиак, пусть и в сниженной концентрации, применяется в большинстве систем, а он опасен для здоровья;
- поломка – приговор абсорбционному холодильнику, он не ремонтируется.
Основные области применения
Абсорбционные холодильники непереборчивы в источниках питания – агрегат может быть запитан и от стационарной розетки, и от бортовой системы автомобиля, и от газового баллона. Это позволяет использовать устройство где угодно, в том числе в походных условиях – прямо в автомобиле. На пятилитровом баллоне автохолодильник небольшой емкости и мощности работает месяц, потому он пользуется спросом среди часто путешествующих людей.
Использование абсорбционных холодильников актуально в дачных условиях, когда хозяева появляются наездами и не хранят много пищи. Устройство также уместно во всех регионах, где электроснабжение имеет нестабильный характер – благодаря альтернативному источнику нагрева в виде того же газового баллона гарантируется бесперебойное охлаждение продуктов.
Заключение
Абсорбционные модели разнообразны. Они удобны как в роли автохолодильника, так и для стационарного использования в регионах, где нет адекватной инфраструктуры. Мы в Dgline рекомендуем обратить внимание на вот эти модели: . Немецкое качество, 3 года гарантии и отличные цены.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:https://evakuatorinfo.ru/kak-rabotaet-avtomobilnyy-holodilnik-bez-kompressora