Материалы покрытия холодильников — из чего делают современные холодильники

Корпус холодильника служит элементом дизайна кухни. Оборудование подбирают под фасад по цвету и интерьеру. Немалое значение имеет материал покрытия. От его выбора зависит сложность ухода за изделием, цена и статусность. Внешний контур придает корпусу жесткость, оберегает от перекосов. В надежной конструкции тяжелая дверь стоит основательно, уплотнение плотное, контур герметичный.

Современные материалы для корпуса холодильника

Когда создается новая серия холодильников, производитель решает финансовые задачи. Расходы по изготовлению моделей с хорошими техническими характеристиками, при стоимости, ориентированной на массовую покупательную способность населения, необходимо снизить. Ориентируясь на определенный финансовый достаток, можно использовать инновационные технологии, лучшие дорогие компоненты, но количество изделий ограничить.

Для холодильников премиум подбирается статусная облицовка, подчеркивающая другие  достоинства модели. Скорее всего, материалом послужит нержавеющая хромированная сталь. Если несколько лет назад этот материал создавал проблемы в уходе, сейчас разработано защитное покрытие, на котором не остаются следы от пальцев.

На несколько тысяч дешевле можно купить холодильник в той же комплектации с покрытием  из корродирующей стали, но с отличным защитным слоем. Особая технология нанесения ингредиентов, с последующим спеканием в печи, позволяет получить полимерный слой, требующую минимального ухода. Только специалист определит, из какого материала сделан холодильник. Применяется в облицовке также деревянный шпон и закаленное стекло.

Достоинства и недостатки корпуса из нержавеющей стали

Используют дорогой материал для корпуса бытовой техники немногие именитые компании. Нержавеющая сталь требует специальной технологии для изготовления панелей. Производственные сложности, высокая цена металла закладываются в товарную стоимость изделия. Нержавейка теряет товарный вид при недостаточно грамотном уходе. Ее нельзя мыть с абразивными составами, нужно полировать. Следы от пальцев остаются на поверхности при касании пальцами. Любая царапина видна. Поэтому с завода товар поступает в защитной пленке, которая снимается только дома, после установки шкафа на место.

Натуральный металл вписывается во все стили, кроме кантри. Вещь смотрится достойно. Некоторые производители обрабатывают металл, на нем не остается следов от рук. Корпус холодильника более герметичен, сборка качественная. Вещь прослужит долго – не будет ржавления, комплектующие современные, внутренняя компоновка удобная. Пользуются спросом изделия с нержавеющим корпусом премиум класа от  компаний Bosch, Siemens, Gaggenau, Miele, Liebherr, Amana.

Привлекательность корпуса с полимерным покрытием

Рулоны черной стали толщиной 0,6 мм, в руках мастеров превращаются в панели. Покраска или эмалировка имитирует поверхность из нержавейки, придает  благородный тон «металлик», цвета радуги. Используются 2 технологии.

1. Покрытие на основе акриловой краски имеют самые доступные по цене модели. К подготовительным операциям, увеличивающим прочность основного слоя, относят фосфатирование и грунтовку поверхности.
2.  Другой способ нанесения защитного слоя – порошковый. Эпоксидно-полиэфирные эмали различного состава наносятся на поверхность металла в виде порошка. После напыления следует термическая обработка в печи при температуре 160-200 ⁰ С. Происходит запекание слоя, его превращение в твердое, стойкое полимерное покрытие.

Недорогое покрытие не уступает в эффектности нержавеющему, порой превосходя его по красоте.  Холодильник выглядит привлекательно, вписывается в любой интерьер, доступен по цене, как товар массового спроса. Содержать в чистоте поверхность легко. Она моется мыльным раствором.

Перспективы использования в покрытии ударопрочного пластика

Небольшие корпуса рефрижераторов можно создавать из ударопрочного пластика. Панели получают литьем. Для минихолодильников изготавливают двойной профиль с внутренней начинкой из пенополиуретана. Изделие легкое, прочное с неожиданными решениями.

Покрытие из противоударного пластика применяется в автомобильных термостатах компании  Mystery Electronics,  Mobicool.  Компания ВЕКО при производстве встраиваемых рефрижераторов частично использует легкий ударопрочный пластик. Пользуется спросом компактный встраиваемый холодильник немецкого производителя Waeco CoolMatic, с внешним оформлением и крышкой из полистирола.

Предлагаем посмотреть как собирается холодильник на заводе.

Персональный сайт — Материалы для корпуса холодильника

Наверняка Вы неоднократно задавались этим вопросом? А ведь на самом деле любопытно. Естественно, ясно что холодильник сделан из материалов, которые плохо передают тепло… Все-таки любопытно выяснить какие именно материалы применяются. Итак, начнем.

Корпус холодильника. Еще его именуют шкафом холодильника.

Корпус является несущей конструкцией, потому должен быть хватает жестким. Его делают из листовой стали толщиной ,6-,1 мм. Герметичность наружного шкафа обеспечивается пастой ПВ-3 на базе хлорвиниловой смолы. Поверхность шкафа фосфатируют, после грунтуют и дважды покрывают белой эмалью МЛ-12-01, ЭП-148, МЛ-242, МЛ-283 или др. Выполняют это при помощи краскопультов или в электростатическом поле. Поверхность сервировочного столика, если таковой есть, покрывают полиэфирным лаком.

В последнее времени для производства корпуса холодильника все чаще используют ударо-прочные пластики. Благодаря данному сокращается расход металла и уменьшается масса холодильного прибора.

Внутренние шкафы холодильников

Металлические внутренние шкафы из стального листа толщиной ,7- ,9 мм делают способом штамповки и сварки и эмалируют горячим методом силикатно-титановой эмалью…

Наверняка Вы неоднократно задавались этим вопросом? А ведь на самом деле любопытно. Естественно, ясно что холодильник сделан из материалов, которые плохо передают тепло… Все-таки любопытно выяснить какие именно материалы применяются. Итак, начнем.

Корпус холодильника. Еще его именуют шкафом холодильника.

Корпус является несущей конструкцией, потому должен быть хватает жестким. Его делают из листовой стали толщиной ,6-,1 мм. Герметичность наружного шкафа обеспечивается пастой ПВ-3 на базе хлорвиниловой смолы. Поверхность шкафа фосфатируют, после грунтуют и дважды покрывают белой эмалью МЛ-12-01, ЭП-148, МЛ-242, МЛ-283 или др. Выполняют это при помощи краскопультов или в электростатическом поле. Поверхность сервировочного столика, если таковой есть, покрывают полиэфирным лаком.

В последнее времени для производства корпуса холодильника все чаще используют ударо-прочные пластики. Благодаря данному сокращается расход металла и уменьшается масса холодильного прибора.

Внутренние шкафы холодильников

Металлические внутренние шкафы из стального листа толщиной ,7- ,9 мм делают способом штамповки и сварки и эмалируют горячим методом силикатно-титановой эмалью. ..

Холодильники материалы для изготовления — Справочник химика 21

    Тепловая машина (рис. П.12) представляет собой цилиндр, изготовленный из абсолютно теплопроводящего материала, с невесомым поршнем, свободно перемещающимся в цилиндре. Рабочим телом в этой машине служит 1 моль идеального газа. Кроме того, к тепловой машине прилагаются два источника теплоты с различными температурами нагреватель (тело А с температурой Tj) и холодильник (тело В с температурой T a). Указанные источники теплоты имеют бесконечно большие размеры, позволяющие допускать, что в рассматриваемых процессах их температуры остаются постоянными. 

    Скорость коррозии зависит также от материала оборудования и качества его изготовления. Легированные стали менее подвержены коррозии, следовательно, наиболее уязвимые места установок (коммуникация насыщенного раствора от рекуперативного теплообменника до десорбера, верхняя часть десорбера, конденсатор — холодильник, используемый для охлаждения верхнего продукта десорбера, трубный пучок испарителя и т. д.) должны быть изготовлены из легированных сталей. 

    Выбор катодного материала зависит от материала применяемых анодов. При использовании платиновых анодов наиболее удобны стальные катоды для предотвращения катодного восстановления хлоратов применяют добавки солей хрома. Для анодов из РЬОа добавление хроматов недопустимо и рекомендуются катоды из нержавеющей стали. Материалом для изготовления корпуса может служить тот материал, что и для катодов корпус электролизера должен быть катодно поляризован. Части корпуса электролизера, не защищенные катодной поляризацией, должны быть гуммированы или футерованы. Для отвода тепла и поддержания низкой температуры электролизеры обычно снабжаются холодильниками. В последних конструкциях электролизеров с биполярным включением электродов предложено регулировать температуру путем интенсивной циркуляции электролита через наружный теплообменник. 

    Литий в отличие от других щелочных металлов разъедает стекло, кварц- и фарфор уже при температурах ниже точки плавления. Очистка лнтия дистилляцией поэтому имеет особенности в частности перегонку нельзя проводить в цельнометаллических сосудах. При работе в стеклянных сосудах металл-перегоняют по методике, описанной в работах [1—3] используют серебряный-или железный тигель (или подложку из этого материала). Конденсацию про водят на пальчиковый холодильник, изготовленный из платины или железа. 

    В электрическую печь 1 вставлен цилиндрический реактор 2, изготовленный из прозрачного кварца, общей высотой 0,5 м и внутренним диаметром 40 мм. На сетку реактора 3 укладывается слой испытуемого материала 4. Определенное количество тонкоизмельченной серы помещают в испаритель, установленный в ванне из расплавленного цинка, вставленной в специальную электрическую печь. Отходящие продукты реакции удаляются через кварцевый газоход в холодильник, собираются и взвешиваются.

    Применяется для изготовления труб, тары, сантехнического оборудования, круп ных деталей радиотелефонной аппаратуры и холодильников в качестве облицовочного материала. [c.257]

    Ударопрочный полистирол применяется для изготовления различных технических изделий и изделий народного потребления, к которым предъявляются требования повышенной ударной прочности. К ним относятся крупногабаритные изделия двери и внутренние части домашних холодильников, радиоприемников, телефонных аппаратов, магнитофонов, контейнеров, ящиков и коробок для транспортировки различных товаров и продуктов, для сантехнических приборов и деталей внутренней отделки и облицовки самолетов, пассажирских вагонов, как облицовочный материал в жилищном строительстве и т. д. 

    Следует обратить особое внимание на выбор материала для труб в теплообменниках с воздушным охлаждением. Алюминий — наиболее экономичный материал для ребер при условии, что температура среды не превышает 400 С. При этом температура ребер доходит до 230° С. Стальные оребренные трубы хорошо работают и при более высоких температурах- (неоребрен-ные трубы использовались для изготовления холодильников, для кубовых остатков, работающих при низких скоростях теплопередачи). 

    Весь технологический процесс можно разделить на несколько операций. Начинают с приготовления моделей. Прежде всего приготавливают матричную модельную форму из легкоплавких сплавов, из резины (только для отливок, не требующих большой точности) или друг X матер алов. Модели для изготовления литейных форм обычно восковые (смесь пчелиного воска, парафина, стеарина, шеллака и т. д.). Восковые модели отливают в матричные формы под давлением, для того чтобы воск заполнил все неровности формы. Восковую модель следует сохранять при температуре 15—18° во избежание деформации. Вместо воска можно применять другие материалы, например полистирол, легкоплавкие сплавы, ртуть и т. д. Представляет интерес метод работы со ртутью.

    Жесткие пенополиуретаны используют в основном в качестве высокоэффективной теплоизоляции. Переход от стекловаты к пенополиуретанам обусловлен высокими теплоизоляционными свойствами этого материала, малой плотностью и простотой изготовления изоляции. Кроме того, пенопласты не поглощают запахов пищевых продуктов, позволяют в значительной степени автоматизировать линии производства и сбора холодильников. К концу 70-х годов из пенополиуретанов изготовляли около 75% (по массе) изоляции бытовых электроприборов. 

    Армирование полипропилена стекловолокном и другими неорганическими наполнителями дает возможность создавать конструкционные материалы с улучшенными эксплуатационными свойствами и расширить диапазон его использования в бытовых электроприборах.

    Листы из ударопрочного полистирола — изделия, предназначенные для изготовления деталей технического и бытового назначения. Выпускают двух марок — ПВФ и ПО. Листы марки ПВФ применяют лишь для изготовления внутренних деталей холодильников и других изделий, листы марки ПО — в качестве отделочного и облицовочного материала. [c.339]

    Современные вращающиеся печи представляют собой сложный агрегат, состоящий из корпуса для обжига клинкера, холодильника для охлаждения обожженного материала и механизмов для питания печи сырьем, топливом и воздухом. На рис. 2 приводится общий вид вращающейся печи обжига клинкера. Корпус печи 2 представляет собой трубу диаметром от 2,5 до 5 и длиной от 40 до 185 л, изготовленную из стальных листов.

    Самым главным из практически важных физических свойств материала является прочность. Очевидно, что ломкий материал непригоден для эксплуатации, как бы привлекателен он ни был с других точек зрения. Это справедливо при изготовлении любых изделий железнодорожных мостов и холодильников, крыльев самолета и ветровых стекол автомобиля. Пластмассы, в частности, приобрели некоторую неблагоприятную репутацию вслед-ствие их хрупкости, причем иногда они были просто непригодны для данных конкретных целей, а иногда при [c.173]

    В последней графе табл. 17 показан уровень надежности отдельных элементов, практически достигнутый нашими ведущими заводами домашних холодильников. Существенное отклонение от этого уровня (более чем в 2 раза) говорит не о случайном разбросе показаний, а о конкретной причине, вызванной нарушением технологии изготовления или контроля, заменой материала или изменением конструкции данного узла. Например, интенсивность отказов по АРТ-2 в холодильнике Север-6 выпуска 1967 г. достигла 6,8%/год (см. табл. 18), в то время как на большинстве заводов она не превышает 1 %/год (см. табл. 17). Оказалось, что на Московском заводе домашних холодильников для обеспечения плотности прилегания капиллярной трубки АРТ-2 ее наматывали на всасывающий трубопровод в виде спирали. Частые перегибы приводили к нарушению герметичности, что и увеличило количество отказов. Изменив крепление капиллярной трубки, марку полистирола. [c.134]

    Исследование полимерных материалов, предназначенных для изготовления деталей внутренних шкафов холодильников, проводят в герметичной емкости (эксикаторе),- в которую закладывают образцы материала. При этом соотношение площадь поверхности образцов объем воздуха — 1,3 дм дм (130 см /1 л). В емкость (или холодильник) вносят пищевые продукты или модельные растворы в химических стаканах суммарно из расчета по 100 мл на каждые [c.16]

    Высокой коррозионной стойкостью в горячей серной кислоте средних и низких концентраций (менее 75%) обладает графитовый материал антегмит АТМ-1, представляющий собой фенолоформаль-дегидную смолу, наполненную графитом. Антегмит используется для изготовления оросительных холодильников и трубопроводов промывной серной кислоты. [c.41]

    Для охлаждения сильноагрессивных сред применяют оросительные холодильники с трубами, изготовленными из антегмита (теплопроводный материал, представляющий собой композицию графита и фенолоформальдегидной смолы) марки АТМ-1. Детали из антегмита соединяют замазкой арзамит с последующей ее сушкой. Под холодильником устанавливают поддоны для сбора воды. Боковые поверхности холодильника прикрывают плоскими щитами, чтобы предотвратить унос ветром стекающей с поверхностей труб воды.  [c.159]

    Зависит от материала, используемого для изготовления холодильника. [c.275]

    Вытягивание применяют для изготовления листового стекла, труб, стержней и т. п. Для этой цели используют машины-автоматы (рис. 61). На поверхности расплавленного стекла (в рабочей части печи) установлена шамотная лодочка 3 с щелью вдоль всей длины. При погружении лодочки в расплав стекла через щель начинает выдавливаться стекломасса. Выработка листового стекла происходит следующим образом. Вначале к щели лодочки подводится конец ленты из какого-либо материала, выдерживающего высокую температуру, например из листового асбеста. Если смочить нижний край ленты расплавленной стекломассой, выходящей из щели лодочки, а затем двигать ленту вверх с помощью валков 2, расположенных в шахте /, то она потянет за собой пленку стекломассы. По ходу ленты устанавливают холодильники, пройдя которые пленка стекломассы охлаждается, затвердевает, образуя ленту листового стекла, ширина которой зависит от длины щели в лодочке. Далее этот процесс вытягивания становится непрерывным. От вытягиваемой ленты стекла на верхней рабочей площадке отрезают листы определенного размера, которые затем упаковывают. [c.169]

    В большинстве материалов, пригодных для изготовления форм, вакуумные каналы приходится просверливать. Для облегчения этой операции с обратной стороны формы нз значительную часть ее толщины могут быть просверлены отверстия диаметром 5— 6 мм. В формах из напыляемых металлов, литой резины и гипса отверстия можно получить, вводя в материал формы при изготовлении тонкую проволоку. Проволока смазывается составом, облегчающим ее последующее извлечение. Скорость удаления воздуха из формы зависит в основном от количества и диаметра отверстий. Так, при формовании внутренних обкладок дверей холодильников время удаления воздуха из полости формы колеблется от 2 до 5 сек. Для обеспечения быстрого удаления воздуха при формовании с предварительной пневматической вытяжкой отверстие в форме имеет вид продолговатых прорезей шириной 0,4 мм для полиэтилена и 0,5 мм—для других более жестких материалов, Среднее время удаления воздуха менее 0,5 сек. Однако в некоторых специальных случаях при выдувании пузырей или при упаковке обтягиванием пленкой более целесообразно медленное регулируемое отсасывание воздуха. [c.534]

    Листы из ударопрочного полистирола. Ударопрочный листовой полистирол представляет собой смеси или сополимеры полистирола с бутадиен-стирольным каучуком или привитые сополимеры бутадиена с боковыми стирольными цепями. Ударопрочный полистирол—дешевый материал, который легко перерабатывается в листы на шприцмашине с щелевой головкой. Около 75% всего листового полистирола расходуется на изготовление деталей для холодильников. [c.559]

    Фреон-12 (дифтордихлорметан ОРаСЬ). Бесцветный газ со слабым специфическим запахом, не ощутимым при концентрациях менее 20% в 4,18 раза тяжелее воздуха один из наиболее безопасных холодильных агентов, только при содержании его в воздухе более 30% по объему наступает удушье из-за недостатка кислорода. Совершенно не взрывоопасен, но при >400° С при открытом пламени разлагается с образованием хлористого водорода, фтористого водорода и следов отравляющего вещества фосгена, поэтому курить и работать с открытым пламенем в помещении, где имеются фреоновые установки, категорически запрещается. Ф-12 неограниченно растворяется в масле, причем растворимость его увеличивается с повышением давления и снижением температуры. В воде практически не растворяется содержание влаги в ф-12 промышленного назначения не должно превышать 0,0025% по весу, а в ф-12 для домашних холодильников — не более 0,0006%.. Обезвоженный ф-12 нейтрален ко всем металлам. Он является хорошим растворителем многих органических веществ, поэтому обычная резина не пригодна для изготовления прокладок, применяются специальная маслобензостойкая резина — севанит или паронит — материал, изготовленный из асбеста, каучука и наполнителей. [c.23]

    Новый конструкционный материал поробонд для изготовления теплообменной аппаратуры, разработанный в США фирмой ОИп Brass Div., представляет собой пористую среду из соединенных мелких частиц, связанных с теплопередающей поверхностью (например мелкие медные частицы, соединенные с медными и стальными трубками). Разветвленная поверхность способствует получению высоких коэффициентов теплопередачи. Так, в масляных холодильниках, выполненных из этого материала, получены коэффициенты теплопередачи, которые в 6—8 раз больше, чем в обычных кожухотрубных теплообменниках. Теплообменники, выполненные из этого материала, значительно компактнее, легче и дешевле обычных, кожухотрубных [126]. [c.116]

    П. у. перерабатывают литьем под давлением при 190-230 °С и т-ре литьевых форм 50-60 °С и экструзией при 130-190 С (см. Полимерных материалов переработка). Экструзией производят также в небольших кол-вах пленки и нити. Используют как конструкц. материал вместо дерева и металлов для изготовления корпусов приборов и аппаратов, объемных деталей бытовых и пром. холодильников, емкостей, бутылей, посуды разового пользования, мебели, конторского оборудования, игрушек, осветит, приборов и арматуры к ним, чемоданов, авторучек и т.п. Это один из самых дешевых и доступных пластиков. [c.25]

    Кристаллизацию по-лумикроколичеств вещества проводят с применением ампулы, изготовленной из легкоплавкой пробирки диаметром 10—12 мм и длиной 70—80 мм (рис. 6) Диаметр оттянутого конца ампулы составляет 2—3 мм, а длина — 80—100 мм Оттянутую часть дугообразно сгибают под углом 45—60° . В качестве фильтрующего материала используют ватный тампон, вставленный в кончик ампулы. Ампулу с тампоном осторожно нагревают, а затем узким концом помещают в пробирку с 1—2 мл чистого растворителя При охлаждении в ампулу затягивается растворитель. В другую пробирку помещают 0,1—0,2 г вещества и растворитель и закрывают пробкой с трубкой, служащей обратным холодильником. Растворяют вещество при нагревании. Затем ампулу с 0,5—1 мл растворителя осторожно нагревают до кипения для вытеснения из нее воздуха и оттянутым концом с ватным тампоном опускают в горячий раствор очищаемого вещества Затем ампулу охлаждают кусочками мокрой фильтровальной бумаги. Происходит засасывание горячего раствора из пробирки в ампулу. При охлаждении ампулы в холодной воде или льду выпадают кристаллы На оттянутой части ампулы делают надрез, отламывают ее и кристаллы отфильтровывают с отсасыванием на микроворонке с гвоздиком (рис 5). [c.24]

    В 1968 г. Г. Р. Коуэну, Б. В. Даннингтону и А. X. Хольцману из компании Дюпон де Немюр был выдан патент на новый процесс, заключающийся в ударном сжатии металлических блоков, например железных отливок, содержащих небольшие включения графита [30], при давлениях, превышающих 1 млн. атм. Металл, у которого сжимаемость меньше, чем у графита, выполняет функции холодильника, очевь быстро охлаждающего включения. Это предотвращает обратный переход алмаза, образовавшегося под действием ударной волны, в графит после прохождения этой волны — тенденции, характерной для экспериментов с монокристаллами при холодном сжатии. Конечный продукт, получаемый при использовании этой технологии, частично представлен гексагональным углеродом, что также подтверждает тенденцию к образованию лонсдейлита в условиях очень высоких давлений и относительно низких температур. Изготовленный таким способом материал используется в качестве шлифовального порошка. [c.81]

    Вспенивающийся полистирол применяется для производства различных изделий. которые должны обладать низкой теплопроводностью, высокими электрическими показателями (диэлектрическая проницаемость должна быть близка к единице), малыми звукопроводностью, плавучестью, кажущейся плотностью и т. д. Как теплоизоляционный материал он используется при изготовлении промышленных, судовых и домашних холодильников. Из него изготавливают по-Блавки рыболовных сетей, спасательные средства, отсеки лодок и катеров. Он широко применяется в строительстве жилых домов, промышленных и других сооружений в качестве промежуточного слоя в жестких конструкциях плит, для облицовки стен, для изготовления всевозможных декораций, макетов, игрушек и др. [c.105]

    Из фенольных пресспорошков изготовляют армированные и неармированные детали в электро- и радиотехнике, ненагруженные детали машин, в том числе работающие в агрессивных средах, изделия общетох-Ш1Ч. назначения и др. Из волокнитов ироизводят маховики, штурвалы, шестерни, детали корпусов (напр., насосов, приборов), тормозные колодки и др. Фаолит применяют как антикоррозионный конструкционный и футеровочный материал. Из него изготовляют корпуса адсорберов, эжекторов, колонн, холодильников и др. емкостью до 1,4 м — а так ке трубы, фитинги, крапы и вентили. Для производства изделий антифрикционного назначения, бесшумных шестерен и др. исиользуют фенольную крошку. Детали электро- и радиотехнич. назначения, работающие в атмосферных условиях или в трансформаторном масле ири темп-рах от —60 до 105″С, изготовляют из текстолита и гетинакса. Текс по-лит и древесно-слоистые пластики применяют в производстве деталей узлов трения, а также крупных конструкционных деталей (шкивы, ступицы, зубчатые колоса, вкладыши подшипников прокатных станов и др.). В машиностроении, самолетостроении, судостроении, электро- и радиотехнике находят применение стеклотекстолит и фольгированные диэлектрики. Слоистые Ф.— ценный абляционностойкий материал, применяемый для изготовления теплозащитных элементов космич. летательных аппаратов. Из фенольных графи-топластов изготовляют антифрикционные детали, а также аппараты и детали, работающие в агрессивных средах. Сэндвич-конструкции, а также сотопласты на основе слоистых фенопластов применяют при изготовлении несущих и навесных панелей и перегородок, защитной и декоративной облицовки, утепленных сборных домов. [c.367]

    Следует упомянуть также реакционные аппараты, холодильники и теплообменники, а также футеровку из графита, пропитанного или склеенного отверждающейся смолой, например фе-ноло-формальдегидной. Этот материал характеризуется лучшей теплоотдачей, чем пластические массы или керамика, и потому особенно пригоден для изготовления высокопроизводительных холодильников и теплообменников. Графит устойчив к действию соляной кислоты и других неорганических и органических кислот и совершенно нечувствителен к резким изменениям температуры. [c.249]

    При изготовлении вспомогательной аппаратуры, в которой углеродистая сталь подвергается интенсивной коррозии, может быть использована сталь Х18Н10Т. Несмотря на незначительную точечную коррозию, алюминий, не оказывающий влияния иа качество продукта, подходит как материал для холодильника. Дистиллят, который после соответствующей обработки сбрасывается в канализацию, временно сливают в сборник, изготовленный из стали Ст. 3, футерованной диабазовой плиткой или полиизобутиленом. [c.278]

    До(Вольно дешевое тюрингское стекло (Thuringer Glas) представляет собой довольно мягкий материал, который легко обрабатывается, но это стекло относительно малоустойчиво к химическим воздействиям. Кроме того, оно характеризуется значительным коэффициентом расширения (примерно в пятнадцать раз выше, чем для кварцевого стекла), и поэтому изделия из этого стекла очень непрочны при переменных температурах. Данный сорт стекла малопригоден для изготовления посуды, которая подвергается нагреванию или охлаждению (перегонные колбы, холодильники, колонки и т. д.). [c.11]

    Высушивание при повышенной температуре с высушивающими средствами. Для больших количеств материала лучше всего подходят имеющиеся в продаже вакуумные сушильные шкафы, которые загружаются подходящим высушивающим средством в открытых чашках. Для меньших количеств служат так называемые патроны для высушивания. Они могут вставляться в шкафы для нагревания, имеющие в боковой стенке соответствующее отверстие, или в цилиндрические сосуды с двойными стенками с нагревательным приспособлением и обратным холодильником, в ко торых соответствующая жидкость нагревается до кипения. Очень изящной и целесообразной является конструкция, изготовленная целиком из стекла. При этом высушивающее средство всегда остается при комнатной температуре [см. примечание 31, стр. 208]. [c.73]

    Таким образом, радикальным средством защиты оборудования, подверженного повышенному коррозионному износу, является замена углеродистой стали на более коррозионно-стойкую в данных условиях. Так, в некоторых случаях даже среднелегированная сталь Х5М дает хоронгае результаты, а хромоникелевые стали Х18Н10Т отличаются высокой коррозионной стойкостью практически во всех средах при производстве масла. Применение этих сталей в качестве конструкционного материала для изготовления труб конденсаторов-холодильников, коллекторов, трубопроводов, внутренних элементов и для облицовки отпарных колонн, рабочих колес насосов и другого оборудования, быстро выходящего из строя в средах газообразного пропана, фенольной воды и обводненного растворителя, в несколько раз увеличивает срок службы этого оборудования и позволяет практически полностью решить наиболее актуальные вопросы снижения коррозии. [c.36]

    При выборе материала для изготовления оборудования 1ЛЯ перегонных установок (котлов, холодильников, трубо-фоводов и т. п.) необходимо учитывать следующие его войства теплопроводность, механическую прочность, стой- ость к высоким температурам и химическую стойкость, азберем каждое из этих свойств отдельно. [c.71]

Как работает холодильник?

Очевидно, что холодильники созданы для охлаждения продуктов, но не все знают, как именно происходит этот процесс. Возможно, Вы даже не раз задавались вопросом: “Как работает холодильник?”.

Основной принцип работы холодильника заключается в том, что холод не поступает в него из внешней среды. Происходит обратный процесс: тепло от продуктов выводится в окружающую среду.

Возможно, когда Вы в первый раз услышали о цикле охлаждения в холодильнике, вы были слегка обескуражены такой работой устройства. На самом деле, процесс охлаждения не такой уж сложный, и сегодня мы ответим на интересующий многих вопрос: «Как работает холодильник?»

Как работает холодильник?

Прежде чем рассмотреть алгоритм работы холодильника, ознакомимся с пятью основными компонентами холодильной системы,  простейшем цикле охлаждения.

• Компрессор – сердце холодильника. Он предназначен для сжатия и подачи хладагента под давлением и работает по принципу насоса для движения вещества;
• Испаритель – устройство, в котором происходит кипение хладагента за счёт теплоты продуктов. Благодаря этому происходит понижение температуры внутри холодильника во время его работы;
• Конденсатор – это компонент холодильной системы, в котором происходит переход из газообразного в жидкое состояние, сопровождающийся выделением теплоты в окружающую среду;
• Капиллярная трубка – соединительный элемент между конденсатором и испарителем малого сечения;
• Хладагент – вещество, переносящее тепло. Он проходит весь цикл охлаждения, когда работает холодильник. Многие представляют хладагент как большой объём охлаждающей жидкости, циркулирующей по всему холодильнику. На самом деле это не так! В обычных условиях он является газом, необходимым для работы холодильника, и в вашем устройстве количество этого вещества всего лишь 20 – 65 грамм.

И так, как же работает холодильник? В современных устройствах с компрессором система охлаждения функционирует следующим образом:

1. Включается компрессор.
2. Газообразный холодильный агент из испарителя отсасывается компрессором.
3. В компрессоре происходит сжатие хладагента до высокого давления и нагнетание его в конденсатор. В процессе конденсации выделяемое тепло рассеивается в окружающей среде.
4. Хладагент очищается в фильтре-осушителе.
5. В результате высокого давления жидкий хладагент поступает через расширительный клапан или капиллярную трубку в испаритель, в целях уменьшения давления и регулирования его потока.
6. В испарителе жидкий хладагент под низким давлением поглощает теплоту из внутреннего объема и превращается в газ низкого давления.
7. Компрессор вновь всасывает хладагент.

Принцип

Есть несколько интересных примеров, демонстрирующих как работает холодильника и его цикла. Купались ли вы в море или бассейне во время отдыха в жарких странах? Когда вы выходите из воды и ложитесь на шезлонг, по телу пробегает дрожь, несмотря на температуру 30°C! Это происходит, потому что вода испаряется и забирает теплоту с поверхности вашей кожи, в результате чего вы чувствуете холод. Похожий принцип используется во время работы холодильников.

Рассмотрим ещё один пример, с помощью которого можно понять, как работает холодильник. Попробуйте сделать следующее: лизните тыльную сторону вашей ладони, а затем подуйте на неё. Вы почувствуете холод. Данный пример демонстрирует, что охлаждение происходит в результате испарения. Этот процесс не отличается от того, который происходит в холодильнике: когда устройство работает, холод не появляется в холодильной и морозильной камерах, наоборот, тепло от хранящихся продуктов поглощается и рассеивается в окружающей среде. Именно поэтому во время работы холодильника его задняя стенка всегда горячая.

Как работает холодильник? Узнайте в нашем видео:

Как работает холодильник с зоной свежести BioFresh

Стоит отметить, что многие холодильники оснащены зоной свежести, в которой поддерживаются оптимальная влажность и  постоянный уровень температуры около 0°C, которые способствуют длительному хранению продуктов.

Как же работает холодильник с такой зоной? Воздух из холодильного отделения забирается вентилятором за заднюю стенку холодильной камеры. Здесь он охлаждается до более низкой температуры и подается в зону BioFresh, где равномерно распределяется между контейнерами. Циркулируя далее, в холодильную камеру попадает уже более тёплый воздух для охлаждения продуктов.

Если у вас есть вопросы и комментарии о том, как работает холодильник, напишите нам. Используйте форму для комментариев ниже или присоединяйтесь к обсуждению в сообществе LIEBHERR ВКонтакте.

Устройство холодильника: как работает прибор?

Современный холодильник стал привычной частью жизни любого человека. Обычно такое оборудование работает бесперебойно, но следует только случиться неожиданной поломке, как его владелец теряется и впадает в панику. Причина этому – незнание внутреннего механизма агрегата. Несмотря на расхождение в строении, каждое современное устройство имеет общие черты. Поэтому, изучив основные детали конструкции, можно рассчитывать на самостоятельное обследование и ее ремонт.

Особенности конструкции

Для полноценной работы холодильника необходим фреон. Этот газ быстро меняет свои состояния, что позволяет ему успешно понижать температуру, тем самым способствуя бережному сохранению продуктов. Безопасность этого хладагента неоднократно подтверждалась практикой, поэтому беспокоиться о токсичности этого вещества не стоит. Холодильник – надежный агрегат, безупречно выдерживающий 5–10 лет беспрерывной работы. Обычный классический холодильник – это шкаф изотермического типа, работающий от электричества. Герметичность его стенок обеспечивает листовая сталь с внешним эмалевым покрытием или ударопрочный пластик. Каждый из таких агрегатов имеет следующее устройство.

Дверь представлена двумя панелями, соединенными изнутри теплоизолирующей вставкой, которую чаще всего размещают по стенкам, в нижней части, у дна или вдоль внутренней части дверного полотна. Для этого используют пенополистирол, пенополиуретан, минеральное волокно, стекловолокно. Магнитный уплотнитель, зафиксированный аналогичным способом, удерживает створку максимально плотно.

Компрессор – главная часть холодильника, предназначенная для закачки и перегона хладагента в конденсатор с последующим вытягиванием его паров из испарителя.

Современные холодильники оборудуют 1 или 2 такими элементами, а хладагент – вещество, вбирающее в себя тепло, такую функцию выполняет фреон.

Конденсатор имеет вид изогнутой трубки с диаметром в 5 мм. Такой змеевик постепенно соединяется с металлическим прутиком, в этой части фреон приобретает жидкое состояние, а тепло перемещается в окружающую среду.

Фильтр осушитель в виде цилиндрического прибора с зауженными краями устанавливается в конденсатор или около него. Его назначение – выводить влагу из системы и обеспечить фреону безупречную чистоту.

Испаритель действует совершенно по-другому, чем конденсатор: в процессе преобразования фреона в жидкое вещество происходит поглощение тепла и холодильник начинает вырабатывать холод. Его устанавливают в камерах или стенках любого агрегата.

Капиллярные медные трубки понижают давление фреона, их устанавливают в пространстве между испарителем и конденсатором. Пусковое реле обеспечивает постоянную работу компрессора и предохраняет холодильник от случайной поломки в результате скачка напряжения. Температурные датчики регулируют показатели тепла и холода в самой камере. При достижении определенных значений они приостанавливают работу компрессора.

Крыльчатки перемешают воздух по камере холодильника. Лампа загорается в момент открывания и гаснет при закрывании дверки, позволяя наиболее экономно расходовать энергию.

Принцип функционирования бытовых холодильников

Работа бытового холодильника основана на беспрерывном действии хладагента, в роли которого выступает фреон. Этот газ обеспечивает круговое движение с изменением температуры. Давление приводит к закипанию вещества, после чего оно переходит в парообразное состояние и вбирает в себя тепло от стенок испарителя. Такое действие приводит к снижению температуры в камере на несколько градусов.

Любой агрегат прекрасно работает при наличии у него компрессора, поддерживающего давление в нужных границах, испаряющего устройства, вбирающего тепло в холодильной камере, конденсатора, выбрасывающего накопленную энергию вовне, дросселирующих отверстий – терморегулирующего вентиля и капилляров.

Компрессор холодильника контролирует любые изменения в давлении системы. Он втягивает хладагент, доведенный до газообразного состояния, давит на него и выбрасывает назад в конденсатор. Это приводит к повышению температуры фреона, после этого вещество вновь превращается в жидкое состояние. Компрессор прекрасно работает за счет установленного внутри корпуса электродвигателя. Без этой детали невозможно нормальное функционирование агрегата.

Инверторный тип управления, свойственный современным холодильникам, обещает длительную и легкую эксплуатацию, а устройство обеспечит бесшумность работы. Наличие пускозащитного реле повышает работоспособность агрегата. Эта деталь активирует пусковую обмотку в момент подключения прибора и защищает компрессор от перегрева. По мере нагревания металлической детали в самом корпусе происходит автоматическое отключение системы.

Поэтому действие любого холодильника основано на передаче внутреннего тепла в окружающий воздух и постепенном охлаждении камеры. Этот эффект любой человек наблюдает в процессе ежедневного использования агрегата. Охлаждающее устройство поддерживает внутри корпуса постоянную температуру, что позволяет хранить продукты без опасения за их качество.

К сведению, любой современный холодильник имеет неодинаковую температуру в разных отделениях. Практически в каждом из агрегатов есть камера для заморозки, зона для хранения овощей, яиц, мясных продуктов.

Устройства с одной и двумя камерами

Охлаждающее устройство может иметь неодинаковое число камер. Однокамерные агрегаты действуют за счет испарений фреона, проникающих из морозильного отделения в холодильный отсек. Вначале пар поступает в конденсатор, затем он превращается в жидкость и, проходя сквозь фильтр и капиллярную трубку, оказывается в емкости испарителя. Постепенное закипание фреона приводит к охлаждению холодильника. Цикличность охлаждения происходит до того момента, пока температурные показания не будут достаточными, после чего компрессор отключится.

Двухкамерное устройство действует немного иначе. Здесь каждый отсек оборудован двумя испарителями. Жидкий фреон переходит, минуя капиллярные трубки и конденсатор, в испаряющую часть морозильного отделения, где образуются холодные массы. Затем хладон поступает в устройство другого испарителя и понижает температуру в холодильном отделении. По мере уравновешивания температуры происходит отключение компрессора.

Как видно, холодильник имеет упрощенную схему устройства, которая обеспечит бесперебойную и продолжительную работу в течение всего эксплуатационного срока.

Как делают холодильники — Александр Беленький. Другие путешествия — LiveJournal

Сегодня ни один дом не обходится без бытовой техники. Холодильник можно встретить в каждом доме, Стиральных машин нет разве что у бабушек, посудомоечные штука более редкая, конечно, но не диковинка.

А вы хоть раз задумывались, как делают холодильники? Интересно, как привычные нам вещи появляются на свет, с любовью ли прикручивают полочки? Меня пригласили на завод Bosch под Петербургом. Мир разделился на после и до. Думаете, там всё роботы делают?

1 Это полноценный завод полного цикла с собственным производством и конвейерной сборкой. Более пятидесяти процентов комплектующих поступает сюда от отечественных поставщиков. Поставщики проверяются на мировом уровне, так что никаких откатов и договоров «по блату» не может быть, уверяют нас перед началом экскурсии.

2 Завод «БСХ Бытовые приборы», «дочка» немецкого Bosch and Siemens Home Appliances Group, был построен в Стрельне, недалеко от Петергофа в 2007 году. Тогда здесь был только один цех по производству холодильников, практически полностью из иностранных деталей. Сейчас на заводе работает почти тысяча человек. Работа в две смены, с обычными выходными, мартеновских печей здесь нет и поэтому безостановочное производство не нужно.

3 На заводе не только собирают, но и адаптируют европейские модели для наших российских условий. Специальное расположение полок, дополнительная теплоизоляция, доработка дизайна…одним словом — локализация. Российские специалисты периодически выезжают в Германию на обучение, а европейские приезжают к нам.

5 Начинаем прогулку по заводу. Производство хоть и конвейерное, и находится в одном огромном помещении, но разделено на несколько частей. Пластик — начало начал. На завод он поступает в виде гранул, из которых операторы экструзионной линии изготавливают пластиковые листы. Листы режутся под размеры и передаются операторам термоформовочных машин.

6 Здесь, под воздействием сложного сочетания высокой температуры и перепадов давления, пластиковые листы превращаются в будущие внутренние стенки и двери холодильника.

7 Изготовленные пластиковые детали обрезаются точно по необходимому размеру.

8 Ориентация на ресурсосберегающие технологии — один из важных принципов организации производства для БСХ. На данном участке, установлена мельница, которая перерабатывает все обрезки пластика в регранулят для последующего использования здесь же. Образцы из каждой партии проходят контроль качества. Деталь расчерчивается на участки, и каждый участок проверяется на плотность, жесткость, толщину.

9 Следующий этап — производство испарителей. Трубки испарителей наматываются на морозильные камеры роботами, но, к сожалению, снимать их нельзя. Коммерческая тайна. На выходе получаются вот такие заготовки. Процесс обмотки очень ответственен и от него зависят многие факторы работы будущего холодильника. Доверив этот этап роботам, БСХ добивается стопроцентной точности.

10 На участке предварительной сборки морозильных и холодильных отделений происходит их стыковка и крепление остальных частей холодильника.

12 После чего они поступают в запенивающую машину, в которой происходит заполнение внутреннего пространства его стенок технологической пеной. Эта пена производится здесь же в смешивающих компонентах машины. Процесс запенивания холодильника изолирующей массой достаточно долог. Но машина может одновременно запенивать до 8-ми холодильников, что позволяет ей работать в одном производственном ритме со всей сборочной линией. По такому же принципу происходит сборка и запенивание дверей.

13 Тут же линия металлообработки и производства уплотнительной ленты. Уплотнители состоят из резинового покрытия и магнитной основы. Это позволяет сделать двери герметичными и препятствует проникновению комнатного воздуха в холодильное и морозильное отделения.

14 На линии финальной сборки встречаются друг с другом, детали, изготовленные в других частях этого здания — корпуса холодильников, двери, полки.

16 Устанавливаются элементы управления и компрессора.

17 Холодильник принимает свой окончательный вид, чтобы по конвейерам отправиться в зону контроля качества. Зона контроля занимает два этажа. На первом этаже находится тестовая линия производства, где проверяется состояние холодильника до и после заполнения его системы охлаждения хладагентом.

18 Перед заполнением из контура откачивается воздух, после чего в трубки подается хладагент, и концы трубок запаиваются. Пайка – ответственная операция, а пайщики – элита на производстве.

19 Проверяют электробезопасность и внешний вид приборов. И комплектацию.

21 На втором этаже находится AWP – особая зона, где специалисты департамента управления качеством проводят тестирования, которые могут продолжаться от 3 до 24 часов. Через зону AWP проходит 8-10% приборов.  При любых сомнениях в качестве продукции холодильники автоматически блокируются и направляются в ремонтную зону, где недостатки устраняются. А прошедшие контроль холодильники отправляются на участок упаковки готовой продукции.

22 Упаковка продукции — важнейшая часть производства. Мало сделать хорошую вещь, ее надо доставить покупателю.

23 Из цеха производства отправляемся на склад готовой продукции. Сопровождающий предупреждает, что смотреть по сторонам надо постоянно, это царство электрокаров. И носятся они там очень шустро. Погрузчик с другой стороны ленты собирает уже отсортированные холодильники в поддоны по двенадцать штук и отвозит сборку на определенное место.

24 Территория склада едва ли не больше самого цеха производства. Некоторые композиции напоминают Эмпайр Стэйт Билдинг.

25 На полу четкая навигация. Своя проезжая часть, островки безопасности и переходы. Разве что светофоров нет — преимущество всегда у погрузчиков.

26 Тот момент, когда встречаются яйца и куры. Мешки с гранулятом пластика и готовые холодильники в одном кадре.

27 Загрузка стандартной фуры занимает около двадцати минут.  Каждый день отсюда уезжает до полусотни полностью загруженных грузовиков. Они везут новые холодильники Bosch не только покупателям в России, но и в магазины соседних Беларуси и Казахстана.

28 А действительно ли производимые холодильники удовлетворяют всем европейским требованиям? На этот вопрос можно ответить, только подвергнув готовую продукцию жестким тестам. Этим занимается департамент управления качеством. Каждый опытный образец или образец из уже выпускающихся моделей проходит целый ряд проверок. В специальных камерах создаются условия с повышенной или пониженной температурой. Холодильники работают в различных режимах, даже с открытыми дверьми.

29 В звукоизолированном помещении проверяется уровень шума холодильника в сборе или отдельных агрегатов.

30 Проверка упаковки. Эмулируются условия перевозки как то: долговременная вибрация, падение с небольшой высоты при разгрузке, удар боковой стенкой при резком торможении и тому подобное. После всех проверок холодильник распаковывается и проверяется на отсутствие повреждений. Естественно, он должен работать.

Нормальное такое, добротное производство. Думаю, ничем не отличается по своему устройству от европейского, а нашей стране создаёт рабочие места, и делает продукцию дешевле. При таком же немецком качестве.

Понравилось?Мне важно ваше мнение о том, что я делаю и что пишу в журнале. Ваш комментарий — лучшая оценка моей работы. Давайте общаться больше!

Новое! Теперь доступна подписка на новые фотоматериалы блога! Нажмите сюда!
Добавляйте меня в друзья, если вы ещё этого не сделали!
Кроме ЖЖ, я также пишу в Твиттер | Фейсбук | Инстаграм

Все фоторепортажи о путешествиях на сайте www.macos.ms

Вы можете заказать рекламу в этом журнале или разместить баннер. Подготовить блогерский фоторепортаж? Провести конкурс? Отправиться в путешествие с вашим продуктом? Легко и с удовольствием! Пишите: [email protected]

Виды и принцип работы испарителя холодильника

Принцип работы испарителя холодильника

Виды испарителей

Открытый испаритель. В небольших холодильниках и в старых моделях открытый испаритель — это то, что в быту привыкли называть морозилкой. Он может иметь вид листа, согнутого О- или С-образно. Открытый испаритель — слабое место холодильника. Вмятины и царапины могут привести к нарушению его герметичности и к утечке хладагента, а это значит, что придется и заменять испаритель, и заправлять систему хладагентом, что обойдется недешево. Поэтому при размораживании ни в коем случае нельзя откалывать и соскребать лёд или, пытаться отколоть примерзшие продукты. 

Закрытый самооттаивающийся испаритель («плачущий»). Размещается в задней стенке холодильника: залит пенистой изоляцией и закрыт внутренней стенкой холодильной камеры. Очевидные плюсы такой конструкции в том, что холодильник легче мыть, не нужно размораживать и испаритель надежно защищен от механических повреждений. В холодильниках с закрытом в задней стенке испарителе влага оседает на ней, часть капель конденсата замерзает (но никакой «шубы», как в случае с открытым испарителем, не образуется). Во время отключения компрессора подмерзший конденсат оттаивает и стекает по стенке холодильника. В такой конструкции задняя стенка — самая холодная поверхность холодильной камеры. За охлаждение морозильной камеры такого холодильника отвечает другой испаритель, который может быть также полностью закрытым, частично закрытым или открытым.

По конструкции испаритель может быть трубчатый, трубчато-пластинчатый, трубчато-проволочный, ребристо-трубный, листопрокатный и т. д. Максимальную надежность обеспечивают закрытые трубчатые испарители, помещенные в стенку холодильника. При такой конструкции исключено случайное механическое повреждение испарителя. 

Возможные неисправности

Неисправности испарителя в основном сводятся к механическим повреждениям, когда затрудняется циркуляция хладагента либо имеет место разгерметизация с последующей утечкой фреона. Еще одна проблема, с которой иногда приходится сталкиваться — засор капиллярной трубки испарителя. При всех проблемах с испарителем имеет место нарушение температурного режима в холодильнике.

Как работают холодильники — Объясните, что материал

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 15 сентября 2020 г.

А вот и крутая идея: металлический ящик. это помогает вашей пище храниться дольше! Вы когда-нибудь задумывались, как холодильник сохраняет прохладу, спокойствие и собранность даже в пузырях летняя жара? Пища портится, потому что внутри нее размножаются бактерии.Но бактерии размножаются медленнее при более низких температурах, поэтому чем ниже температура, тем лучше храните еду, тем дольше она прослужит. Холодильник — это машина, которая сохраняет пищу прохладной с помощью очень умных наука. Все время ваш холодильник гудит, жидкости крутятся в газы, вода превращается в лед, а еда остается восхитительно свежий. Давайте подробнее разберемся, как работает холодильник!

Фото: Типичный домашний холодильник или «холодильник» сохраняет продукты при температуре примерно 0–5 ° C (32–41 ° F).Морозильники работают аналогичным образом, но охлаждаются до гораздо более низкой температуры, обычно от -18 до -23 ° C (от 0 до -10 ° F). В данной модели есть морозильная камера (светло-желтый ящик вверху), который действует как мини-морозильная камера, которая должна иметь температуру морозильной камеры, а не холодильную.

Как сдвинуть то, чего даже не видно

Предположим, ваша задача на сегодня — очистить конюшню, полную рангов. пахнущий конский навоз. Не самая приятная работа, так что вы захотите это сделать как можно быстрее.Вы не сможете переместить все сразу, потому что его слишком много. Чтобы работа была выполнена быстро, вам необходимо переместите как можно больше навоза за один раз. Лучше всего использовать тачка. Сложите навоз в тачку, катите тачку снаружи, а затем вылейте навоз в кучу во дворе конюшни. С участием несколько таких поездок, вы можете перенести навоз изнутри конюшни на улицу.

Переместить то, что вы видите, легко. Но теперь давайте дадим вам тяжелее. Ваша новая задача — отвести тепло изнутри холодильник снаружи, чтобы ваши продукты оставались свежими.Как ты можешь двигаться что-то ты не видишь? На этот раз ты не сможешь использовать тачку. Нет только это, но вы не можете открыть дверь, чтобы попасть внутрь тепла, или вы снова впустите тепло. Ваша миссия — удалить жара, непрерывно, не открывая дверь ни разу. Сложный проблема, а? Но это не невозможно — по крайней мере, если вы понимаете наука о жидкостях и газах.

Как отвести тепло с помощью газа

Давайте сделаем шаг в сторону и посмотрим, как ведут себя газы.Если ты когда-либо накачивал шины на велосипеде, вы знаете, что велосипедный насос скоро становится довольно тепло. Причина в том, что газы нагреваются, когда вы сжимать (выдавливать) их. Сделать опору для шины вес велосипеда и вашего тела, вы должны втиснуть воздух в это при высоком давлении. Насос делает воздух (и насос, через который он проходит) немного горячее. Почему? Как ты сжать воздух, придется довольно сильно поработать с помпой. В энергия, которую вы используете при перекачке, преобразуется в потенциальная энергия в сжатом газе: газ в шине находится в более высоком давление и более высокая температура, чем прохладный воздух вокруг вас.если ты сжать газ до половины объема, тепловая энергия его молекул содержат только половину пространства, поэтому температура газа поднимается (становится жарче).

Artwork: Газы становятся горячее, когда вы сжимаете их в меньший объем, потому что вам нужно работать, чтобы сближают их энергетические молекулы. Например, когда вы накачиваете велосипедную шину, насос всасывает воздух и сжимает это в меньшее пространство. Это заставляет его молекулы (красные капли) вместе и заставляет его нагреваться.

Перемещение большего количества тепла путем превращения газов в жидкости и обратно

Если у вас изобретательный склад ума, вы, вероятно, можете представить себе создание какой-то помповой штуковины, которая накачивает велосипедную шину в одном месте, а затем сдувает ее в другом месте, что перемещает тепло между ними. Однако это неуклюжая идея, и мы не можем так сильно перемещать тепло: с одной стороны, нам понадобится очень много газа. Однако мы могли бы переместить приличное количество тепла, позволив газу расширяться и сжиматься намного сильнее, чтобы он превращался в жидкость и обратно — другими словами, переводя его в другое состояние материи.

Как это будет работать? Посмотрите, что происходит с аэрозольным баллоном, в котором хранится жидкость под давлением. Когда вы распыляете аэрозоль на руку, вы, вероятно, заметили, что она действительно холодная. Это частично , потому что некоторая часть жидкости охлаждается и испаряется (превращается в газ) при выходе из банки. Но это еще и потому, что часть жидкости попадает на вашу теплую кожу и в этот момент испаряется: она превращается в газ, отбирая тепло у вашего тела, и от этого кожа становится прохладнее.Это говорит нам о том, что разрешение жидкостям расширяться и превращаться в газы — очень эффективный способ отвода тепла от вещей. Это неудивительно: так работает потоотделение и почему собаки высовывают язык, чтобы остыть в жаркие дни.

Фото: жидкости могут превращаться в газы (и газы остывают), когда вы позволяете им расширяться в больший объем. Вот почему аэрозольные баллончики кажутся такими холодными.

Хотя твердые тела и жидкости занимают примерно столько же места, газы занимают гораздо больше места, чем любой другой.Молекулы твердого тела или жидкости расположены довольно близко друг к другу и с большой силой притягиваются друг к другу. Когда жидкость превращается в газ или испаряется, некоторые из ее более энергичных молекул расходятся и отрываются. Чтобы это произошло, требуется много энергии, которая известна как скрытая теплота испарения , и эта энергия должна исходить из самой жидкости или чего-то поблизости. Другими словами, превращение жидкости в газ — это способ отнять у чего-то энергию, а превращение газа обратно в жидкость — способ снова высвободить эту энергию.По сути, именно так холодильники перемещают тепло из своего холодильного шкафа в комнату снаружи. Они превращают жидкость в газ внутри холодильного шкафа (чтобы забрать тепло от хранимых продуктов), перекачивают его за пределы шкафа и снова превращают в жидкость (чтобы высвободить тепло снаружи).

Анимация: основная идея того, что иногда называют механическим охлаждением. Внутри холодильника (1) мы превращаем жидкость в газ, чтобы забирать тепло из холодильного шкафа (2), перекачивать ее за пределы машины, а затем превращать ее обратно в жидкость, чтобы отдавать тепло там (3).

Цикл нагрева и охлаждения

Сжимая газы в жидкости, мы можем выделять тепло; позволяя жидкостям превращаться в газы, мы можем впитать тепло. Как мы можем использовать этот удобный элемент физики, чтобы сдвинуть тепло изнутри холодильника наружу? Предположим, мы сделали трубку, которая была частично внутри холодильника, а частично вне холодильника и запечатан таким образом, чтобы он был непрерывным циклом. Предположим, мы осторожно залили трубку выбранный химикат (с низкой температурой кипения), который легко меняется взад и вперед между жидкостью и газом, который известен как хладагент или хладагент .Внутри холодильника мы могли бы внезапно сделать трубу шире, так что жидкий хладагент расширится в газ и охладит холодильный шкаф как он протекал через него. За пределами холодильника у нас может быть что-то вроде велосипедного насоса, чтобы сжимать газ, высвободите его тепло и снова превратите его в жидкость. Если химикат обтекал петля, расширяющаяся, когда она находилась внутри холодильника, и сжимающая когда он был снаружи, он постоянно собирал тепло изнутри и вынесите его наружу, как ленту теплового конвейера.Таким образом, мы мог постоянно переносить тепло из холодного места (внутри холодильника) к более горячему (вне его), что не является чем-то, что законы физики позволяют происходить автоматически (предоставлено самому себе, тепло перетекает от более горячих вещей к более холодным).

И, сюрприз-сюрприз, именно так холодильник работает. Стоит отметить некоторые дополнительные детали. Внутри холодильник, труба расширяется через сопло, известное как Расширительный клапан (технически это так называемое фиксированное отверстие).По мере прохождения через него жидкого теплоносителя он резко остывает и превращает частично в газ. Эта часть науки иногда известна как Эффект Джоуля-Томсона (или Джоуля-Кельвина) для физиков, которые открыли его Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) и Уильям Томсон (Лорд Кельвин, 1824–1907). Вы не удивитесь, обнаружив, что компрессор вне холодильника не очень велосипедный насос! На самом деле это насос с электрическим приводом. Это вещь, из-за которой холодильник время от времени гудит.Компрессор прикреплен к устройству типа гриля, называемому конденсатором (своего рода тонкий радиатор за холодильником), выталкивающий нежелательное тепло.

На фото: влажный воздух в холодильнике содержит водяной пар. Когда холодильник остывает, эта вода превращается в лед. В Самая холодная часть вашего холодильника — это морозильная камера наверху. Это потому что рядом с ним находится расширительный вентиль.

Фото: Вот компрессор из типичного холодильника.Обратите внимание на трубы, по которым охлаждающая жидкость проходит с одной стороны и выходит с другой. Вы не сможете увидеть это устройство, пока не оторвете его от устройства. от стены, потому что он спрятан вокруг спины и внизу. Посмотреть больше фото его в поле ниже.

Как работает холодильник

Вот что происходит внутри вашего холодильника, пока мы говорим! Левая часть изображения показывает что происходит внутри холодильной камеры (где вы храните пищу).Пунктирная линия и розовая область показывают заднюю стенку и изоляцию. отделяя внутреннюю часть от внешней. Правая часть изображения показывает, что происходит вокруг задней части холодильника, вне поля зрения.

1. Охлаждающая жидкость представляет собой жидкость под давлением, когда она входит в расширительный клапан (желтый). Как это проходит, внезапное падение давления заставляет его расширяться, охлаждаться и частично превращаются в газ (точно так же, как жидкий аэрозоль превращается в холодный газ, когда вы распыляете его из баллончика на руку).
2. По мере того, как хладагент обтекает холодильный шкаф (обычно труба в задней стенке) закипает и полностью превращается в газ, и таким образом поглощает и отводит тепло от пищи внутри.
3. Компрессор сжимает охлаждающую жидкость, повышая ее температуру и давление. Теперь это горячий газ под высоким давлением.
4. Охлаждающая жидкость течет по тонким трубкам радиатора на задней стенке холодильника, отдавая свое тепло и охлаждаясь обратно в жидкость, когда он это делает.
5. Хладагент течет обратно через изолированный шкаф к расширительному клапану и циклу повторяется. Таким образом, тепло постоянно отбирается изнутри холодильника. и снова положите снаружи.

На фото: вот так на самом деле выглядит холодильник, если осмотреться сзади. Вы можете увидеть большой черный компрессор внизу (номер 3 на схеме выше) и тонкую трубку, через которую проходит хладагент сзади для рассеивания тепла.Это очень хорошая идея каждые несколько месяцев отодвигать изделие от стены и пылесосить всю пыль, чтобы процесс охлаждения и рассеивания тепла работал более эффективно.

Фото: вот крупный план. Охлаждающая жидкость протекает через более толстую закругленную горизонтальную черную трубу (которая соответствует красным линиям, обозначенным цифрой 4 на схеме выше). Множество тонких проводов, проходящих между трубами, представляют собой простые ребра радиатора, которые помогают отводить тепло от труб и рассеивать его в воздухе.

Почему охлаждение требует времени?

Как и все остальное в нашей Вселенной, холодильники должны подчиняться фундаментальному закону физики, называемому сохранение энергии. Суть в том, что вы не можете создать энергия из ничего или заставить энергию раствориться в воздухе: вы можете только когда-либо преобразовывать энергию в другие формы. Это имеет очень важные последствия для пользователей холодильников.

Во-первых, он развенчивает миф о том, что можно охладить кухню, оставив дверцу холодильника открытой.Не правда! Как мы только что видели, холодильник работает за счет «всасывания» тепла из холодильной камеры охлаждающей жидкостью, затем перекачивая жидкость за пределы шкафа, где она выделяет тепло. Поэтому, если вы удалите определенное количество тепла из холодильника, теоретически точно такое же количество тепла появится снова в виде тепла вокруг спины (на практике вы получаете немного больше тепла, потому что двигатель не совсем эффективен, и он также выделяет тепло. нагревать). Оставьте дверь открытой, и вы просто переносите тепловую энергию из одной части кухни в другую.

Закон сохранения энергии также объясняет, почему так много времени требуется для охлаждения или замораживания продуктов в холодильнике или морозильной камере. Пища содержит много воды, состоящей из очень легких молекул (водород и кислород — два самых легких атома). Даже небольшое количество жидкости на водной основе (или пищи) содержит огромных молекул, каждая из которых требует энергии для нагрева или охлаждения. Вот почему на то, чтобы вскипятить даже чашку или две воды, требуется пара минут: нужно нагреть гораздо больше молекул, чем если бы вы пытались вскипятить что-то вроде чашки расплавленного железа или свинца.То же самое и с охлаждением: для отвода тепла от водянистых жидкостей, таких как фруктовый сок или пища, требуется энергия и время. Вот почему замораживание или охлаждение продуктов занимает так много времени. Дело не в том, что ваш холодильник или морозильная камера неэффективны: просто вам нужно добавить или удалить большое количество энергии, чтобы водянистые предметы изменили свою температуру более чем на несколько градусов.

Попробуем обозначить все это приблизительными цифрами. Количество энергии, необходимое для изменения температуры воды, называется ее удельной теплоемкостью и составляет 4200 джоулей на килограмм на градус Цельсия.Это означает, что вам нужно использовать 4200 джоулей энергии, чтобы нагреть или охладить килограмм воды на один градус (или 8400 джоулей на два килограмма). Итак, если вы хотите заморозить литровую бутылку воды (весом 1 кг) от комнатной температуры 20 ° C до -20 ° C, как в морозильной камере, вам понадобится 4200 × 1 кг × 40 ° C, или 168000 джоулей. Если морозильная камера вашего холодильника может отводить тепло мощностью 100 Вт (100 джоулей в секунду), это займет 1680 секунд или около получаса.

Как видите, для охлаждения водянистой пищи требуется много энергии.А это, в свою очередь, объясняет, почему в холодильниках столько электричества. По данным Управления энергетической информации США, холодильники потребляют около 7 процентов всей бытовой электроэнергии (примерно столько же, сколько телевизоры и связанные с ними приборы, и менее половины от количества кондиционеров, которые потребляют целых 17 процентов).

Подробнее

На сайте

• Кондиционеры: работают аналогично холодильникам.
• Осушители: используйте холодильную технику для удаления воды из дома.
• Состояния вещества: почему вещества бывают твердыми, жидкими или газообразными и как они могут изменяться взад и вперед в разных условиях.

Статьи

• Холодильные термометры — холодные факты о безопасности пищевых продуктов: Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 30 октября 2017 г. Четкое руководство по безопасному хранению охлажденных продуктов при правильной температуре.
• Холодильник LG с французской дверью сохраняет еду холодной, а пиво холоднее. Автор Эрик Малиновски. Wired, 12 января 2012 г.Как новый холодильник использует «шоковой охладитель» для охлаждения банок с напитками всего за пять минут.
• Когда холодильники нагревают планету Мэтью Л. Уолд. The New York Times, 26 апреля 2011 г. Есть ли надежда, что кто-то сделает экологически чистый холодильник?
• Wired: This Day in Tech: 11 ноября 1930: Эйнштейн становится ледяным, Алексис Мадригал, Wired, 11 ноября 2009 года. Как Альберт Эйнштейн и Лео Сцилард разработали альтернативный метод охлаждения с использованием химических реакций.
• Взлом холодильника, Стивен Куруц.The New York Times, 4 февраля 2009 г. Вы действительно можете обойтись без холодильника? Как некоторым экологам удалось жить без него.
• Почему выбрасывается так много холодильников ?: BBC News, 25 ноября 2004 г. Почему холодильники не служат так долго, как раньше?

Книги

Популярное

Технический

Патенты

Патенты (официальные, юридические записи об изобретениях) — отличный способ получить более подробную информацию о подобных технических устройствах. Вот несколько старых примеров, чтобы дополнить ваши знания. Если вы хотите копнуть еще глубже, то многие патенты, поданные Kelvinator и Frigidaire в 1920-х и 1930-х годах, являются хорошей отправной точкой.

• Патент США?: Патент на подъемный холодильник Дж. М. Блейсделла, 21 июля 1874 г. Неэлектрический холодильник с несколько необычной способностью подниматься из вашего подвала на основной этаж вашего дома; это было сделано Блейсделлом и Берли из Санборнтона, Нью-Гэмпшир, США. К сожалению, мне не удалось найти запись об этом в базе данных USPTO, поэтому ссылка приведет вас к фотографии музея и записи.
• Патент США US 1 273 366: Компрессор для холодильного аппарата Фреда Дж. Хайдемана, Kelvinator, 23 июля 1918 г.Первый компрессор холодильника и система клапанов, которую он использует.
• Патент США US 1 438 178: Автоматический расширительный клапан для холодильного аппарата Фреда Дж. Хейдемана и Джозефа Н. Хаджиски, Kelvinator, 12 декабря 1922 г. Подробное описание расширительного клапана ранней стадии.
• Патент США US 1 452 461: Холодильный аппарат, Кертисс Л. Хилл, 17 апреля 1923 г. Ранний пример современного холодильного шкафа.
• Патент США US 1 452 461: Холодильный аппарат Чарльза Л.McCuen, Frigidaire, 16 июля 1929 года. Современный холодильник, использующий диоксид серы в качестве хладагента.
• Патент США US 1 452 461: Холодильник, автор Джонатан Фиск, Kelvinator, 6 октября 1931 г. Еще одно полное описание холодильника середины 20 века.
• Патент Австрии AT133389B: Хладагенты для чиллеров от Frigidaire, 26 мая 1933 г. Один из оригинальных патентов Frigidaire на CFC (автоматически переведен с немецкого с помощью Google Patents).
• Патент США US 1781541: Холодильное оборудование Альберта Эйнштейна и Лео Сциларда.Одной из малоизвестных блестящих идей Эйнштейна был умный холодильник, который не использует электричество.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2020.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007, 2020) Холодильники.Получено с https://www.explainthatstuff.com/refrigerator.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

История холодильников — Эволюция холодильника

С давних времен мы старались сохранить еду в холоде. Сначала использовали лед, собранный из рек и озер, но потом появились холодильники. Это бытовые приборы с теплоизолированным отсеком и тепловым насосом, передающим тепло из внутренней части холодильника наружу. что делает холоднее внутри холодильника.

Основа для холодильника появилась в 1755 году, когда шотландский профессор Уильям Каллен сконструировал небольшую холодильную машину. У этой машины был насос и емкость с диэтиловым эфиром. Насос создал вакуум в емкости, что снизило температуру кипения эфира. Кипящий эфир поглощал тепло от окружающий воздух. Следующий шаг в 1805 году, когда американский изобретатель Оливер Эванс снова изобрел замкнутый парокомпрессионный холодильный цикл на основе эфира, который температура кипения была понижена за счет вакуума.Эти идеи и прототипы не применялись до тех пор, пока Джейкоб Перкинс не построил первый рабочий парокомпрессионный агрегат. Система охлаждения в мире в 1834 году. Его система имела замкнутый цикл и могла работать без отходов. Хотя практично, но не удалось коммерчески. Американский врач Джон Горри построил рабочий прототип в 1842 году и планировал использовать его для охлаждения воздуха в тропических домах. один был коммерческим провалом. Джеймс Харрисон, британский журналист, иммигрировавший в Австралию, построил механическую машину для производства льда в 1851 году и изготовил первую промышленную машину для производства льда в 1854 году.Он запатентовал его в 1856 году. В этой машине использовался эфир, спирт или аммиак, а в более поздних моделях использовался аммиак. растворяется в воде, диоксиде серы и хлористом метиле. Эти холодильники также использовались на пивоварнях и мясокомбинатах.

Фред У. Вольф из Форт-Уэйна, штат Индиана, в 1913 году изобрел холодильники для дома и быта, которые обычно представляли собой устройство, устанавливаемое на вершине льда. коробка и многие другие работали над улучшением этой идеи. Натаниэль Б. Уэльс из Детройта, штат Мичиган, представил идею холодильного агрегата, который работал над электроэнергия в 1914 году.Альфред Меллоуз сделал свой вариант холодильника с компрессором, который разместили на дне шкафа в 1916 году. Его идея была куплена в 1918 году компанией Frigidaire, которая начала массовое производство холодильников. В том же году компания Кельвинатор начала производство своих холодильники, основанные на холодильниках Натаниэля Б. Уэльса, и были первыми, кто имел автоматический контроль температуры. К 1923 году они занимала 80 процентов рынка электрических холодильников.

В 1922 году Бальцар фон Платен и Карл Мунтерс из Швеции изобрели так называемый абсорбционный холодильник, который использует источник тепла для обеспечения энергии, необходимой для работы системы охлаждения. Эти ранние холодильники часто имели механические детали, моторы. и компрессор в подвале или в соседнем помещении, а холодильная камера — на кухне. Первый автономный блок, в котором не было такого концепции, но со всеми его частями в одном корпусе, был представлен в 1923 году компанией Frigidaire.

Первым более популярным холодильником, который получил более широкое распространение, был холодильник General Electric «Monitor-Top» 1927 года. орудийная башня бронированного военного корабля USS Monitor 1860-х годов. В качестве охлаждающей среды они использовали диоксид серы или метилформиат, но они могут быть очень опасен и токсичен в случае утечки, поэтому было предложено более безопасное решение. В конце 1920-х годов Чарльз Франклин Кеттеринг сформировал исследовательскую группу. Моторы подыскать замену.Они обнаружили, что фреон намного безопаснее, хотя и не полностью безопасен.

Более эффективные холодильники были разработаны в 1970-х годах. и 1980-е годы. Сегодня известно, что фреон может вызывать разрушение озонового слоя в атмосфере.

Вот как выглядит холодильник, если разобрать его

Холодильник — это неестественная вещь: ящик с холодным воздухом, состоящий из компонентов, которые используют электричество (горячий) для передачи тепла (также горячего). Если вы сядете рядом с ним в тихий день, вы можете услышать парадоксальную работу прибора — тихую струйку кипящего хладагента в змеевике испарителя.Глядя на этот буквальный черный ящик, вы, возможно, захотите разорвать его на части в поисках ответов. Но вам и не придется, потому что технический специалист repairclinic.com Крис Цейслер помог нам сделать это за вас. Он разобрал стандартный параллельный холодильник с морозильной камерой Whirlpool с дверцей для воды и дозатором льда. Он нашел десятки запчастей. Оказывается, ничто из этого не является особенно загадочным.

Марк Нерис

Если вы хотите сделать горячее помещение холодным, вам необходимо отвести от него тепловую энергию.Для этого в холодильнике используется химическое вещество, называемое хладагентом, внутри отрезка герметичной трубки. Этот хладагент поглощает тепло из морозильной камеры в части трубы, называемой змеевиком испарителя. Затем он перемещается к компрессору, а затем к змеевику конденсатора в нижней или задней части холодильника и отдает это тепло в воздух.

Холодильник, аннотированный

Фотография Джоша Скотта

1. Испаритель: превращает жидкий хладагент в пар, позволяя ему поглощать тепло из воздуха в морозильной камере.

2. Компрессор: сжимает пары хладагента.

3. Конденсатор: принимает сжатый пар хладагента, конденсирует его в жидкость, отдавая тепло в окружающий воздух.

4. Водяной фильтр: удаляет примеси из воды для льда или охлажденной воды.

5. Клапан впуска воды: регулирует поток воды к льдогенератору и диспенсеру охлажденной воды.

6. Плата управления оттаиванием: регулирует цикл оттаивания для таяния льда, который скапливается вокруг испарителя в морозильной камере.

7. Воздушная заслонка: Жалюзи на заслонке регулируют поток воздуха из морозильного отделения в отделение для свежих продуктов.

8. Вентилятор конденсатора: обдувает компрессор и змеевик конденсатора воздухом, охлаждая компрессор и увеличивая способность змеевика отдавать тепло.

9. Кнопочный переключатель дозатора: управляет функцией включения / выключения подачи льда и охлажденной воды.

10. Двигатель привода шнека: приводит в действие шнек, который выталкивает лед из ведра, заставляя его опускаться по желобу дозатора.

11. Управление воздушной заслонкой и термостат: две части работают вместе, чтобы контролировать поток воздуха из морозильной камеры в отделение для свежих продуктов. Регулятор заслонки (справа) и термостат (слева) позволяют холодильнику автоматически реагировать на температуру, которую вы устанавливаете вручную.

12. Вентилятор испарителя: обдувает змеевики испарителя воздухом, увеличивая их теплопоглощающую способность.

13. Соленоид дробилки льда: электромагнитная катушка, управляющая дробилкой льда.

14. Рабочий конденсатор: активирует обмотку компрессора-двигателя, чтобы создать вращающееся магнитное поле внутри двигателя.

15. Водопровод: переносит воду от водяного клапана к льдогенератору в морозильной камере.

16. Плунжер дробилки льда: толкаемый соленоидом дробилки льда, поршень помогает в выдаче измельченного или кубикового льда.

17. Нагревательный элемент размораживания: резистивный нагреватель, плавящий лед, образующийся из замороженного конденсата на змеевике испарителя.

18.Разъем водопровода: штуцер, который соединяет линии подачи воды в холодильнике.

19. Микропереключатель дозатора: Включает или отключает цепь подачи охлажденной воды или льда.

20. Измельчающее лезвие: измельчает лед.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Сохранение прохлады: от сбора льда до электрического охлаждения

Если вы еще не сделали генеральную уборку, подумайте о том, чтобы начать с холодильника. Благодаря электрическому охлаждению мы можем хранить больше продуктов и дольше.Такая гибкость в отношении того, когда и что мы едим, стала неотъемлемой частью американской диеты.

Остатки: любите вы их или ненавидите, вы, вероятно, съели их. Некоторые из нас даже планируют съесть остатки, готовя в воскресенье что-нибудь, чтобы хватило на всю неделю. Хотя они кажутся обычным явлением повседневной жизни, их не всегда было так просто сохранить, как положить посуду в холодильник.

Так как же все это произошло? Мы экономим остатки еды, потому что у нас есть удобное устройство для их охлаждения, и, возможно, мы даже не можем представить жизнь без него: холодильник.Хотя мы привыкли к сегодняшним гладким моделям из нержавеющей стали, американцы экспериментировали с хранением еды в холоде задолго до того, как этот прибор стал стандартным приспособлением в большинстве домашних хозяйств. И история хранения продуктов в охлажденном состоянии идет рука об руку с эволюцией того, что и как едят американцы — концепцию, которую мы рассмотрим в Patrick F. Taylor Foundation Object Project , который откроется в июле.

Ранние системы холодоснабжения в Америке располагались не на кухнях, а под землей.Семифутовая яма, обнаруженная в Джеймстауне, считается смоделированной по образцу ледяной ямы в английском стиле. Возможно, над ямой была построена хижина для улавливания холодного воздуха и сохранения скоропортящихся предметов, таких как мясо, упакованная во льду и соломе для изоляции. Более сложный ледник был найден на месте бывшего Дома президента в Филадельфии. Яма в форме восьмиугольника, построенная в 1780-х годах, имеет каменную облицовку, чтобы уменьшить потери тепла, и в ней должен был содержаться лед, принесенный из близлежащего водоема. Недалеко от этого музея в Александрии, штат Вирджиния, недавно был восстановлен ледяной колодец 1793 года постройки.

Индустрия сбора натурального льда в Америке начала развиваться в начале 1800-х годов. Фредерик Тюдор, который в конечном итоге получил прозвище «Ледяной король», имел амбиции создать национальную цепочку поставок, доставляя лед из Новой Англии в остальную часть страны. Процесс сбора льда был чем-то похож на сбор урожая, когда лошади тянули ледорубы, похожие на плуги, через замерзшие озера и пруды. Перед тем, как разрезать лед, нужно было очистить поверхность от снега.Лед также измеряли, чтобы убедиться, что он достаточно толстый — все, что меньше восьми дюймов, растает слишком быстро при транспортировке в отдаленные места.

К концу 1800-х годов многие американские домохозяйства хранили свои скоропортящиеся продукты в изолированном «холодильнике», который обычно был сделан из дерева и облицован оловом или цинком. Внутри хранился большой кусок льда, чтобы эти первые холодильники оставались холодными. К этому моменту холод стал очевидным выбором среди методов консервирования пищевых продуктов, оказавшись менее трудоемким и более эффективным в предотвращении порчи.Другие методы, такие как соление, сушка и консервирование, стирали ощущение свежести и требовали больше времени для приготовления. Морозильные камеры также представляют собой новый способ сохранить готовые продукты — или остатки, — которых раньше хватило бы только на один прием пищи.

С появлением электрических холодильников остатки можно хранить дольше при более постоянных температурах, а это значит, что они также будут более безопасными. Было множество экспериментов и попыток создать электрическую систему охлаждения, которая хорошо подойдет для дома.Одним из первых многообещающих устройств был DOMELRE, или «домашний электрический холодильник», выпущенный в 1914 году. Это было небольшое охлаждающее устройство, которое можно было использовать в любом морозильнике вместо самого льда. Он предлагал более тщательное регулирование температуры, но рынок еще не был готов к электрическому охлаждению; он не был ни надежным, ни достаточно доступным.

В течение следующих нескольких лет производители экспериментировали с различными версиями электрического холодильника для дома.Первый холодильник, получивший широкую популярность в американских домах, верхний холодильник General Electric Monitor, был представлен в 1927 году.

В 1930-х годах многие американцы с радостью начали отказываться от своих ледяных ящиков, заполненных блоками тающего льда, в пользу новых доступных электрических холодильников. что давало больше места — и увеличивало срок службы — для остатков еды. Во время Великой депрессии было немыслимо выбрасывать продукты, а продажи холодильников росли благодаря сниженным ценам, предлагаемым производителями.Однако настоящий скачок в продажах холодильников начался в 1935 году, когда кредиты Нового курса побудили американцев перейти на электричество.

Остатки стали ценными — не только как способ сэкономить деньги, но и заработать деньги. General Electric была одним из многих производителей, которые использовали идею остатков для продвижения своих новых холодильников. Он выпускал кулинарные книги, в которых давались советы и рекомендации, как превратить воскресное жаркое во что-то новое и вкусное, а также продавал штабелируемую стеклянную посуду в холодильнике, украшенную логотипом GE.

Когда домашние повара наслаждались своим новым удобным прибором, новаторы, такие как Эрл С. Таппер, искали дополнительные способы продления срока хранения остатков еды, пообещав сэкономить время и деньги американской домохозяйке. Сегодня Tupperware настолько распространен, что трудно представить нашу кухню без этого удобного инструмента. Впервые появившись на рынке после Второй мировой войны, герметичные пластиковые контейнеры Tupper продавались на «вечеринках для хозяйки» к 1951 году. Продавцы демонстрировали характерную «отрыжку», которая означала, что контейнер был запечатан, что обещало более длительный срок службы остатков.Брауни Уайз, история которого рассказана на выставке American Enterprise в музее, стала известна как «Настоящая леди Tupperware». Она популяризировала модель домашней вечеринки для маркетинга и продаж Tupperware, и бизнес пошел в гору.

Фонд Тейлора Объектный проект познакомит посетителей с тем, как охлаждение, остатки еды и желание американцев большей свободы, гибкости и счастья на кухне повлияли на повседневную жизнь.

Эмма Гран — помощник по проекту Объектный проект Фонда Тейлора.

Хотите больше историй об американских инновациях и изобретательности? Присоединяйтесь к нам, чтобы исследовать тему американских инноваций через сообщений в блогах, , выставок, коллекции, программы и многое другое .

Холодильник — Energy Education

Холодильник — это открытая система, которая отводит тепло из закрытого пространства в более теплое место, обычно на кухню или в другую комнату.Отвод тепла из этой области снижает температуру, позволяя еде и другим предметам оставаться прохладными. Кажется, что холодильники нарушают второй закон термодинамики, но основная причина, по которой они этого не делают, заключается в том, что они необходимы в качестве входных данных для системы. По сути, это тепловые насосы, но они работают для охлаждения региона, а не для его нагрева. ^[2]

Как они работают

Согласно второму закону термодинамики, тепло всегда будет спонтанно перетекать от горячего к холодному, и никогда наоборот.Холодильник заставляет тепло переходить от холодного к горячему, выполняя работу, которая охлаждает пространство внутри холодильника. Для этого нужно выполнить следующие шаги, которые можно отчасти визуализировать с помощью рисунка 1: ^[3]

• Введена работа ([math] W_ {in} [/ math]), которая сжимает хладагент, повышая его температуру выше температуры в помещении.
• Тепло течет от этой охлаждающей жидкости к воздуху в помещении ([math] Q_H [/ math]), снижая температуру охлаждающей жидкости.
• Хладагент расширяется и остывает ниже температуры внутри холодильника.
• Тепло течет от холодильника к охлаждающей жидкости ([math] Q_C [/ math]), понижая температуру внутри.

Этот процесс является циклическим и позволяет холодильникам работать столько, сколько необходимо. Работа, необходимая для ввода в систему, определяется уравнением

с переменными, показанными на рисунке 1. Это уравнение показывает, что холодильник должен отвести в комнату на больше, чем на тепла, чем он отводит изнутри.Это имеет большое значение для того, сможете ли вы охладить комнату, оставив дверцу холодильника открытой. ^[2]

КПД

Эффективность холодильника за последние годы значительно повысилась. Сегодня американские холодильники потребляют менее 500 кВтч / год, что намного меньше типичных 1800 кВтч в 1972 году. Улучшения были сделаны и продолжают вноситься в изоляцию, эффективность компрессора, теплообмен в испарителе и конденсаторе, вентиляторы и другие компоненты. холодильник. ^[4]

Холодильники, сертифицированные Energy Star в США, должны потреблять на 20% меньше электроэнергии, чем минимальный стандарт США для холодильников. Существует калькулятор (который можно найти здесь), который позволяет рассчитать годовую экономию от холодильника, сертифицированного Energy star, по сравнению с вашей моделью, исходя из того, сколько вы платите за электроэнергию. ^[5]

Коэффициент полезного действия (КПД)

основная статья

Для холодильников производитель хотел бы сделать помещение более холодным, выполняя как можно меньше работы.Выполняя небольшую работу по охлаждению прибора, холодильник может поддерживать желаемую температуру при меньшем потреблении электроэнергии, тем самым экономя деньги владельца. Число, описывающее эту идею, — это коэффициент производительности, [math] K [/ math], который, по сути, является мерой эффективности. Уравнение для него: ^[2]

Чем выше это значение, тем лучше, потому что это означает, что для охлаждения холодильника выполняется меньше работы.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Как работает холодильник (холодильник)?

Проще говоря, холодильник или холодильник работает в три этапа:

1. Холодный хладагент проходит вокруг продуктов, хранящихся внутри холодильника.
2. Хладагент поглощает тепло от продуктов.
3. Хладагент передает поглощенное тепло в относительно более прохладную окружающую среду снаружи.

Большинство людей не знают, что делать без холодильника, так как есть несколько вещей, которые могут успокоить их пересохшее горло так, как стакан охлажденной воды.

Несмотря на то, что в древние времена люди использовали методы для обеспечения себя холодной водой, это было, конечно, не так просто, как открыть дверь дома и взять бутылку с ледяной водой.Даже если бы они могли напоить холодной водой, у них определенно не было ничего, что могло бы сохранять пищу свежей в течение нескольких дней или даже недель.

К счастью, у нас есть маленькая вещь, которая делает все это за нас — холодильник!

В этой статье мы рассмотрим науку о холодильнике, в частности, о различных частях холодильника и о том, как они на самом деле работают вместе, чтобы сохранить нашу пищу в течение более длительных периодов времени.

Принцип работы холодильника

Принцип охлаждения и охлаждения очень прост: он заключается в отводе тепла из одной области и отведении ее в другой.Когда вы пропускаете низкотемпературную жидкость рядом с объектами, которые хотите охладить, тепло от этих объектов передается жидкости, которая испаряется и забирает тепло в процессе.

Возможно, вы уже знаете, что газы нагреваются, когда вы их сжимаете, и охлаждаются, когда они расширяются. Вот почему велосипедный насос кажется теплым, когда вы накачиваете им воздух в шину, а распыленные духи кажутся холодными.

Аэрозольный освежитель воздуха кажется холодным на ощупь, потому что газ внезапно расширяется, что снижает его температуру.(Фото: Pixabay)

Склонность газов к нагреванию, когда они сжимаются, и холодным, когда они расширяются, наряду с помощью некоторых усовершенствованных устройств, помогает холодильнику охладить хранящийся в нем материал.

Детали холодильника

Холодильник состоит из нескольких ключевых компонентов, которые играют решающую роль в процессе охлаждения:

Расширительный клапан

Расширительный клапан, также называемый устройством управления потоком, регулирует поток жидкого хладагента. (также известный как «охлаждающая жидкость») в испаритель.На самом деле это очень маленькое устройство, чувствительное к изменениям температуры хладагента.

Компрессор

Компрессор состоит из двигателя, который «всасывает» хладагент из испарителя и сжимает его в цилиндре для получения горячего газа под высоким давлением.

Так выглядит компрессор стандартного холодильника. (Фото: Wikipedia Commons)

Испаритель

Эта часть охлаждает материал, хранящийся в холодильнике. Он состоит из оребренных трубок (изготовленных из металлов с высокой теплопроводностью для максимальной теплопередачи), которые поглощают тепло, передающееся через змеевик вентилятором.Испаритель поглощает тепло от находящегося внутри материала, и в результате этого тепла жидкий хладагент превращается в пар.

Конденсатор

Конденсатор состоит из спирального набора трубок с внешними ребрами и расположен в задней части холодильника. Он помогает в сжижении газообразного хладагента, поглощая его тепло и впоследствии выталкивая его в окружающую среду

Змеевики конденсатора

По мере отвода тепла от хладагента его температура падает до температуры конденсации, и он меняет свое состояние с парового на жидкость.

Хладагенты

Также называемая хладагентом, это жидкость, которая поддерживает цикл охлаждения. Фактически, это специально разработанное химическое вещество, способное чередоваться между горячим газом и холодной жидкостью.

В 20 веке фторуглероды, особенно CFC, были обычным выбором в качестве хладагентов. Однако их заменяют более экологичные хладагенты, такие как аммиак, R-290, R-600A и т. Д.

Функция холодильника: как работает холодильник?

Холодильник работает следующим образом:

1. Компрессор сжимает газообразный хладагент.Сжатый газ нагревается при повышении давления.
2. Змеевики на задней стенке холодильника позволяют горячему газу хладагента рассеивать тепло. Газообразный хладагент конденсируется в жидкость под высоким давлением.
3. Жидкость под высоким давлением проходит через расширительный клапан.
4. Жидкость немедленно закипает и испаряется, ее температура падает примерно до -25 ° F, поскольку холодный газ проходит через расширительные змеевики (внутри холодильника), он делает внутреннее пространство холодным, поглощая тепло.
5. Хладагент низкого давления всасывается компрессором, и цикл повторяется.

Теперь давайте обсудим работу холодильника более подробно.

Компрессор, который является важным компонентом холодильника, сжимает газообразный хладагент. Поскольку он подвергается высокому давлению, газ нагревается. Теперь этот газ транспортируется к змеевикам конденсатора (тонким трубкам радиатора), расположенным в задней части холодильника, где змеевики помогают рассеивать его тепло, так что он становится достаточно холодным, чтобы конденсироваться и превращаться обратно в жидкую фазу.

Поскольку тепло, собираемое продуктами питания, передается в окружающую среду через конденсатор, оно кажется горячим на ощупь.

Статьи по теме

Статьи по теме

Жидкость под высоким давлением, которая сейчас у нас, течет через расширительный клапан. Думайте о расширительном клапане как о маленьком отверстии. С одной стороны отверстия находится жидкий хладагент под высоким давлением. На другой стороне отверстия находится область низкого давления (поскольку компрессор всасывает газ с этой стороны).

После прохождения расширительного клапана давление жидкости падает. В результате он становится холодным (до -25 ° F) газом.

Когда этот холодный газ проходит через расширительные змеевики (установленные внутри холодильника), он поглощает тепло и, следовательно, делает внутренности холодильника холодными.

Этот газообразный хладагент низкого давления снова всасывается компрессором, и весь цикл повторяется, сохраняя содержимое холодильника постоянно холодным.

Вы помните, как работает холодильник?

Ответьте на несколько вопросов и проверьте свои знания.

Ваш ответ:

Правильный ответ:

У вас {{SCORE_CORRECT}} из {{SCORE_TOTAL}}

Рекомендуемая литература

Холодильник будущего, к лучшему и к худшему

Несмотря на технические трудности, большинство производителей холодильников заявляют, что они смогут соответствовать прогнозируемым энергетическим стандартам и исключить ХФУ. Но специальные цены, которые обычно колеблются от 500 до 2000 долларов за холодильник стандартного размера, вероятно, вырастут.

Г-н Мерриам сказал, что, по его мнению, увеличение будет скромным, хотя бы из-за высококонкурентного характера бизнеса бытовой техники. «Они, вероятно, могут достичь уровня поисковой выдачи за дополнительные 15–50 долларов. Мы не говорим здесь еще о 1000 долларов». ПРЕВОСХОДЯЩИЕ СТАНДАРТЫ

Группа электроэнергетических компаний, включая Pacific Gas & Electric, предлагает награду в размере 30 миллионов долларов первому производителю, который может разработать холодильники без ХФУ, которые превосходят федеральные стандарты 1993 года как минимум на 25 процентов.Предложения должны быть поданы в октябре, а два прототипа планируется построить к июню следующего года.

Ни один из производителей, с которыми связались, не сказал, планируют ли они подать заявку или каким-либо образом прокомментировать это предложение.

«Мы хотим повысить эффективность технологий и избавиться от ХФУ», — сказал Ричард Харкнесс, исполнительный директор проекта Super Efficient Refrigerator Project, или SERP, так называемого коммунального предприятия. «Если они могут достичь наших целей, у них, вероятно, есть холодильник, близкий к стандартам 1998 года.«

Г-н Харкнесс сказал, что существует широкий спектр технологий для повышения эффективности холодильников без использования CFC. Примером могут служить лучшие изоляционные материалы.« Текущая изоляция имеет значения R в диапазоне от 4 до 7 », — сказал он, используя шкалу который измеряет сопротивление теплопередаче ». Но есть способы получить значения R от 20 до 50, поэтому можно добиться значительных успехов в области изоляции».

«Умные» холодильники также могут помочь. В безморозных моделях которые составляют около 95 процентов от тех, что продаются в этой стране, таймер регулярно включает нагревательные змеевики, которые растапливают накопившийся иней.Но тогда охлаждающее устройство должно потреблять электроэнергию для повторного охлаждения салона.

«Большинство холодильников автоматически размораживаются два раза в день», — сказал г-н Харкнесс. «Это может быть необходимо в некоторых частях страны, но здесь, в Калифорнии, это, вероятно, нужно делать только раз в месяц».