Как устроен холодильник — просто о сложном

Главный элемент — компрессор. Это мощный двигатель, который перекачивает по замкнутой системе специальный газ, чаще всего фреон, и позволяет переносить тепло из одного места в другое. Газ циркулирует под высоким давлением и в отдельных контурах принимает разные формы — конденсируется в жидкость или превращается в газообразное состояние. Существует несколько этапов, которые проходит фреон во время работы системы:

• Воздух внутри холодильника охлаждается внутренним радиатором, который называют испарителем. Он помогает хладагенту, курсирующему по системе, забирать на себя тепло и перемещать его дальше по контуру.
• Компрессор перекачивает нагретый хладагент по системе и доставляет его ко внешнему радиатору — конденсатору. В этот момент фреон находится в газообразном состоянии — проходя через компрессор, он сильно сжимается и нагревается еще сильнее.
• После этого сжиженный хладагент охлаждается во внешнем радиаторе, пассивно или обдуваясь вентилятором, и возвращается во внутренний блок.
• По пути ко внутреннему блоку фреон встречается с препятствием в виде капиллярной трубки — дросселя, который создает резкий перепад давления. В момент прохождения через него газ распыляется и резко охлаждается, а вместе с этим охлаждает и внутренний радиатор (испаритель).
• Весь этот цикл повторяется бесконечно или в соответствии с указаниями термостата — прибора, который регулирует интенсивность охлаждения, ориентируясь на заданные пользователем настройки.

Простыми словами — хладагент поглощает тепло продуктов и выбрасывает его в окружающую среду за пределы холодильной камеры. Именно поэтому охлаждающий блок (та самая решетка на задней панели холодильника) должен всегда хорошо вентилироваться — в том числе, на встраиваемой кухне. Циркуляция нужна и для того, чтобы воздух внутри холодильника не «застаивался» — для этого в нижней части техники обычно предусмотрены технологические отверстия для доступа свежего воздуха в камеры.

Надо понимать, что эти процессы возможны только в замкнутом контуре и при наличии в системе соответствующей охлаждающей жидкости. На самом деле, роль фреона может выполнять и другой газ — например, пропан. Некоторые холодильные установки работают на таком, но в бытовом сегменте он почти не используется из-за опасности взрыва и возгорания.

Чем инверторный холодильник отличается от обычного

В последнее время более популярными и распространенными становятся инверторные системы охлаждения. Это касается не только холодильников, но и климатических систем. Все просто — у «инверторов» ниже энергопотребление и уровень шума, а долговечность увеличивается.

Основное отличие, конечно же, заключается в способе работы компрессора. Дело в том, что обычные холодильники работают циклично — включаются на полную мощность, чтобы достичь нужной температуры, а затем полностью отключаются. Когда температура в камере повышается, компрессор снова запускается. В результате система заводится и останавливается очень часто, что увеличивает износ деталей.

Инверторный холодильник, в свою очередь, работает постоянно. Его компрессор почти не останавливается, а лишь плавно меняет обороты, поддерживая стабильную температуру без полного отключения. Это снижает нагрузку на двигатель и уменьшает износ, а том числе дает меньше просадок энергии.

По этой причине инверторные холодильники более энергоэффективны. Плавная регулировка позволяет экономить электроэнергию до 20–30 % по сравнению с обычными моделями. А еще они работают тише, поскольку компрессор не включается и выключается резко, а работает на низких оборотах. Это важно для жилья с открытой планировкой, а также небольших квартир, где кухня разгорожена, а спальное место находится в непосредственной близости к зоне готовки. Впрочем, преимущества здесь не только в комфорте и экономии — инверторные холодильники лучше справляются с сохранением свежести продуктов. Все потому, что температура внутри системы всегда стабильная и точная.

Впрочем, есть и недостатки. Несмотря на долговечность холодильных инверторных систем, случаются и осечки — например, из-за перепадов напряжения выходят управляющие платы. По сути, это маломощные компьютеры с огромным количеством датчиков, которые стоят огромных денег и не всегда оказываются в свободной продаже. Иногда процесс доставки такой детали тянется месяцы, а стоимость замены подбирается к нескольким десяткам тысяч рублей. Да и сами по себе инверторные холодильники стоят дороже, так как они сложнее в изготовлении.

Что такое No Frost?

С появлением инверторных систем появились и новые технологии охлаждения продуктов. Например, теперь холодильники не намораживают лед на стенках камер, так что система не требует полной разморозки раз в несколько месяцев, как это нужно делать для «плачущих» холодильников. И все благодаря системе No Frost.

В системе No Frost испаритель (охлаждающий элемент) расположен не внутри камеры, а за задней стенкой или в отдельном отсеке. Это предотвращает прямой контакт испарителя с воздухом внутри камеры. При этом встроенный вентилятор равномерно распределяет холодный воздух по всему объему камеры, обеспечивая одинаковую температуру на всех уровнях, а влага из холодильника конденсируется на испарителе и замерзает. Затем включается нагреватель, который растапливает образовавшийся иней, а вода выводится через специальный дренажный канал наружу, где испаряется в комнату.

Однако в современных моделях вода испаряется в холодильные камеры и снова распределяется по всему объему. Это позволяет сохранять продукты свежими — например, овощи и фрукты.

Кстати, у холодильников и кондиционеров коэффициент полезного действия превышает 100 %. Это не ошибка и не маркетинговое заявление хитрых производителей — все на самом деле так. Дело в том, что холодильники и другие аналогичные системы работают по принципу теплового насоса — подробнее об этом рассказываем в отдельном материале.

Еще полезное:

• Как отрегулировать швейную машинку: три главные настройки
• Как разморозить двухкамерный холодильник: инструкция по шагам
• Как поменять лампочку в холодильнике, если она перегорела