Obwód elektryczny lodówki: urządzenie i zasada działania domowych lodówek

Lodówka się nie włącza i potrzebujesz znaleźć przyczynę awarii? Wybierasz nową jednostkę i chcesz zrozumieć różnicę w zasadzie działania różnych modeli? Pomoże w tym obwód elektryczny lodówki, który odzwierciedla interakcję jej głównych elementów.

Rozumiejąc zasadę działania, możesz uniknąć oszukiwania mistrzów lub samodzielnej naprawy lodówki, a także zmniejszyć ryzyko awarii i wydłużyć żywotność urządzenia. W tym artykule rozważymy schematy urządzeń różnych typów: jednokomorowych i 2-3-komorowych, z systemem NoFrost i bez, dwusprężarkowych, ze sterowaniem mechanicznym i elektronicznym.

Schemat ideowy urządzenia chłodniczego

30 - 40 lat temu lodówki domowe miały dość prostą konstrukcję: silnik-sprężarkę uruchamiano i wyłączano 2 - 4 urządzeniami, nie było mowy o stosowaniu elektronicznych tablic sterujących.

Nowoczesne modele posiadają wiele dodatkowych opcji, ale zasada działania pozostaje taka sama.

W starszych lodówkach całe wyposażenie dodatkowe sprowadza się do wskaźnika zasilania i żarówki w komorze chłodziarki, którą wyłącza się przyciskiem po zamknięciu drzwi

Termostat jest głównym i jedynym elementem sterującym, za pomocą którego użytkownik może regulować działanie starej lodówki, zwykle umieszczonym w komorze chłodziarki. Pod dźwignią mocy - obrotową rączką - ukryta jest sprężyna mieszkowa. Kurczy się, gdy komora jest zimna, otwierając w ten sposób obwód elektryczny i wyłączając sprężarkę.

Gdy tylko temperatura wzrasta, sprężyna rozszerza się i ponownie zamyka obwód. Pokrętło ze wskaźnikami siły zamrażania lodówki reguluje dopuszczalny zakres temperatur: maksymalną, przy której włącza się sprężarka i minimalną, przy której chłodzenie zostaje wstrzymane.

Przekaźnik termiczny pełni funkcję ochronną: kontroluje temperaturę silnika, dlatego znajduje się bezpośrednio obok niego, często połączony z przekaźnikiem rozruchowym. W przypadku przekroczenia dopuszczalnych wartości, a może to być 80 stopni lub więcej, płytka bimetaliczna w przekaźniku wygina się i przerywa styk.

Silnik nie będzie zasilany, dopóki nie ostygnie. Zabezpiecza to zarówno przed awarią sprężarki na skutek przegrzania, jak i pożarem w domu.

Silnik-sprężarka ma 2 uzwojenia: robocze i rozruchowe. Napięcie do uzwojenia roboczego jest podawane bezpośrednio za wszystkimi poprzednimi przekaźnikami, ale to nie wystarczy do uruchomienia. Gdy napięcie na uzwojeniu roboczym wzrasta, przekaźnik rozruchowy jest aktywowany.Daje impuls do uzwojenia początkowego, a wirnik zaczyna się obracać. W rezultacie tłok ściska się i przepycha freon przez układ.

Silnik-sprężarka kompresuje i pompuje freon przez rurki układu, co zapewnia przenoszenie ciepła z komór chłodziarki na zewnątrz, schładzając produkty

Ogólnie cykl pracy lodówki można opisać następująco:

Łączenie z siecią. Temperatura w komorze jest wysoka, styki termostatu są zwarte, silnik startuje.
1. Freon w sprężarce jest sprężany, jego temperatura wzrasta.
2. Czynnik chłodniczy jest wtłaczany do wężownicy skraplacza znajdującej się za plecami lub na tacy chłodziarki. Tam ochładza się, oddaje ciepło do powietrza i przechodzi w stan ciekły.
3. Przez suszarkę freon dostaje się do cienkiej rurki kapilarnej.
4. Dostając się do parownika znajdującego się wewnątrz komory chłodziarki, czynnik chłodniczy dramatycznie się rozpręża w wyniku zwiększenia średnicy rurek i przejścia w stan gazowy. Powstały gaz ma temperaturę poniżej -15 stopni, pochłania ciepło z komór lodówki.
5. Lekko podgrzany freon wchodzi do sprężarki i wszystko zaczyna się od nowa.
6. Po pewnym czasie temperatura wewnątrz lodówki osiąga ustawione wartości, styki termostatu otwierają się, silnik i ruch freonu ustają.
7. Pod wpływem temperatury w pomieszczeniu, od nowych ciepłych produktów w komorze i otwarcia drzwi, temperatura w komorze wzrasta, termostat zamyka styki i rozpoczyna się nowy cykl chłodzenia.

Ten schemat dokładnie opisuje działanie starych lodówek jednokomorowych, w których jest jeden parownik.

Lodówki jednokomorowe mają małą zamrażarkę, nie oddzieloną izolacją termiczną od głównej, z jednymi drzwiami. Żywność z przodu zamrażarki może się rozmrozić

Zwykle parownik to korpus zamrażarki na górze urządzenia, który nie jest odizolowany od komory chłodziarki. Rozważymy dalej różnice w urządzeniu innych modeli.

Modele dwukomorowe i dwusprężarkowe

W większości dostępnych modeli dwukomorowych występuje wspólny obieg freonu: po przejściu przez parownik zamrażarki czynnik chłodniczy trafia do komory głównej, a dopiero stamtąd do sprężarki.

Różnicę temperatur uzyskuje się dzięki znacznej różnicy długości cewki, której nie udało się odzwierciedlić na schemacie: w zamrażarce obejmuje całkowicie 4 krawędzie, aw komorze z temperaturą dodatnią tylko niewielką część tyłu ściana

Silnik wyłączany jest sygnałem z wyłącznika termicznego umieszczonego w komorze głównej, ogólny obwód elektryczny nie różni się od modeli jednokomorowych.

W lodówkach No Frost system ten często realizowany jest z jednym wspólnym parownikiem umieszczonym w przegrodzie między komorami. Różnicę temperatur regulują turbiny i ilość kanałów powietrznych, o takich modelach i ich elektryce porozmawiamy później.

Modele dwusprężarkowe pozwalają na niezależną kontrolę temperatury w każdej komorze. W rzeczywistości są to dwa oddzielne, niezależne urządzenia w jednej obudowie - w związku z tym obwód elektryczny jest całkowicie zduplikowany: osobny termostat dla każdej komory, osobny przekaźnik rozruchowy dla każdej sprężarki.

Niezależna regulacja temperatury w każdej komorze możliwa jest również przy jednej sprężarce, przy układzie dwuobwodowym. Może być realizowany na różne sposoby: z przewagą zamrażania lub całkowicie niezależnych obwodów.

W pierwszym przypadku termostat komory chłodniczej zamyka zawór po osiągnięciu ustawionej temperatury, a freon zaczyna krążyć po małym okręgu - tylko przez zamrażarkę. Sprężarka zatrzymuje się po otwarciu styków termostatu zamrażarki.

Układ dwuobwodowy pozwala na uzyskanie niezależnej regulacji temperatury komór bez zwiększania zużycia energii i poziomu hałasu, przy niezmienionych parametrach jest tańszy od modeli dwusprężarkowych

W drugiej wersji freon ma zdolność cyrkulacji w jednym z obwodów lub w obu naraz, a proces ten jest regulowany poprzez otwieranie i zamykanie określonych zaworów na sygnał z elektronicznej tablicy sterowniczej.

Chłodziarki trzykomorowe i strefa zerotemperaturowa

Świeże mięso, drób i ryby nie są długo przechowywane w głównej komorze lodówki, a po zamrożeniu tracą część swoich właściwości użytkowych, smaku i aromatu. Często mają osobną skrzynkę z temperaturą bliską zeru, a nawet oddzielną komorę.

Temperatura w strefie świeżości jest najdokładniej utrzymywana w następujących warunkach:

• oddzielna komora z własnym parownikiem i termistorem, dwu- lub trójprzewodowy układ cyrkulacji freonu. Opcja jest dość droga i nieporęczna, ale głośność aparatu jest znacząca;
• izolowana komora w komorze głównej lodówki z systemem No Frost, wyposażona w dodatkowe ręcznie regulowane kanały powietrza z parownika oraz termometr. Dokładność temperatury zależy od terminowej ręcznej regulacji;
• podobny do poprzedniej wersji, w której przepustnicami powietrza steruje jednostka elektroniczna.

Alternatywną opcją jest chłodzenie z „płaczącego” parownika komory głównej.

Strefa świeżości znajduje się najczęściej pomiędzy komorami zamrażarki i lodówki, jest chłodzona dodatkowym strumieniem powietrza z pierwszej

Jak widać strefę zerową można zastosować w lodówkach o różnych obwodach elektrycznych, aby zapewnić jej działanie można dodatkowo dołączyć termostat lub termistor, a także rozbudowaną elektroniczną płytkę sterującą.

System No Frost i samorozmrażanie

Opisane powyżej lodówki posiadają system rozmrażania kroplowego. Oznacza to, że parownik „płaczący” montowany jest w komorze chłodniczej: podczas postoju sprężarki szron topi się na niej w sposób naturalny, ponieważ temperatura w komorze jest dodatnia.

Powstająca woda spływa specjalnymi rynnami przez rurkę do pojemnika znajdującego się nad lub w pobliżu silnika. Później pracujący silnik bardzo się nagrzewa i woda odparowuje. Zamrażarka z takim systemem nigdy nie rozmraża się sama, poza tym szron tworzy się nie tylko na ściankach komory, ale również na produktach.

Lodówek No Frost nie trzeba rozmrażać, nie zobaczysz szronu w ich komorach, nawet w zamrażarce. Cechą charakterystyczną takich modeli jest obecność wentylatora rozprowadzającego zimne powietrze z parownika do komór.

Lodówki No Frost mają standardowe przekaźniki rozruchowe i zabezpieczające, zaawansowany przekaźnik termiczny, a także wentylator i elementy grzejne do automatycznego rozmrażania

Sama wężownica chłodząca w takich modelach nie wygląda jak zwykła solidna metalowa płytka, ale jak chłodnica samochodowa lub wężownica skraplacza z tyłu starych lodówek.

W ogólnym schemacie działania lodówki nowe elementy zachowują się następująco:

• wentylator lub turbina uruchamia się razem ze sprężarką i równomiernie rozprowadza zimne powietrze po komorach;
• gdy przekaźnik termiczny rozłączy styki zasilające silnik w związku z osiągnięciem ustawionej temperatury, jednocześnie wyłączany jest również wentylator;
• co 8 - 16 godzin termostat włącza grzałkę. Jest to mata elektryczna lub przewód, który podgrzewa wężownicę parownika w celu jej odszraniania. Ciepłe powietrze nie dostaje się do komór lodówki, ponieważ parownik jest schowany, a wentylator wyłączony;
• gdy cały szron się roztopi, wyłącznik kompensacji temperatury wyłącza ogrzewanie;
• dodatkowo termostat może sterować przepustnicą regulującą dopływ zimnego powietrza do komory głównej kanałami.

Rozmrażanie takich lodówek przypomina „płaczący” parownik tylko w jeden sposób: powstająca woda przepływa również kanałami do pojemnika w pobliżu silnika.

Parownik i wentylator można schować w przegrodzie między komorami, a do regulacji temperatury zastosowano różną liczbę kanałów powietrznych i znajdujących się w nich ruchomych przepustnic.

Opisany powyżej schemat jest najbardziej prymitywny. Większość nowoczesnych modeli jest sterowana centralnie z tablicy elektronicznej.

Główną wadą lodówek No Frost jest wysychanie żywności ze względu na stałą cyrkulację powietrza. Wszystko musi być przechowywane w pojemnikach ze szczelnymi wieczkami lub zawinięte w folię.

Oryginalne rozwiązanie problemu oferuje firma Electrolux w systemie Frost Free. W tych jednostkach zamrażarka pracuje w systemie No Frost, aw komorze dodatniej temperatury zainstalowany jest klasyczny „płaczący” parownik. Schemat połączeń jest w zasadzie identyczny jak w przypadku standardowych systemów bezszronowych.

Inteligentne elektroniczne lodówki

Klasyczne termostaty, z mechanicznym pokrętłem i mieszkiem w środku, stają się coraz rzadsze w nowoczesnych lodówkach.Ustępują miejsca płytom elektronicznym, które są w stanie zarządzać coraz większą różnorodnością trybów pracy i dodatkowymi opcjami lodówki.

Funkcja wykrywania temperatury realizowana jest przez czujniki termistorowe zamiast mieszków. Są znacznie bardziej dokładne i kompaktowe, często instalowane nie tylko w każdym przedziale lodówki, ale także na korpusie parownika, w kostkarce do lodu i na zewnątrz lodówki.

Wiele nowoczesnych lodówek ma elektryczną przepustnicę powietrza, dzięki czemu system No Frost jest tak wydajny, wygodny i dokładny, jak to tylko możliwe.

Elektronika sterująca wielu lodówek wykonana jest na dwóch płytkach. Można go nazwać użytkownikiem: służy do wprowadzania ustawień i wyświetlania aktualnego stanu. Drugi jest systemowy, poprzez mikroprocesor steruje wszystkimi urządzeniami lodówki w celu realizacji określonego programu.

Oddzielny moduł elektroniczny umożliwia zastosowanie silnika inwertera w lodówkach.

Silniki takie nie zmieniają cykli pracy z maksymalną mocą i przestojów, jak zwykle, a jedynie zmieniają liczbę obrotów na minutę, w zależności od wymaganej mocy. Dzięki temu temperatura w komorach chłodziarki jest stała, zmniejsza się zużycie energii i wydłuża się żywotność sprężarki.

Zastosowanie elektronicznych tablic sterujących niesamowicie rozszerza funkcjonalność lodówek.

Modele nowoczesne mogą być wyposażone w:

• panel sterujący z wyświetlaczem lub bez, z możliwością wyboru i ustawienia trybu pracy;
• wiele czujników temperatury NTC;
• FAN fani;
• z dodatkowymi silnikami elektrycznymi M - np. do kruszenia lodu w kostkarce do lodu;
• Grzałki HEATER do systemów rozmrażania, baru domowego itp.;
• z elektrozaworami VALVE - np. w chłodnicy;
• przełączniki S/W do sterowania zamykaniem drzwi, włączeniem dodatkowych urządzeń;
• Adapter Wi-Fi i pilot.

Obwody elektryczne takich urządzeń też da się naprawić: nawet w najbardziej skomplikowanym systemie zepsuty czujnik temperatury lub podobny drobiazg często powoduje awarię.

Lodówki side-by-side ze sterowaniem na ekranie dotykowym, kostkarką do lodu, wbudowaną lodówką i wieloma opcjami dostosowywania są kontrolowane przez dość obszerną i złożoną tablicę elektroniczną

Jeśli lodówka jest „zabugowana” i nie chce poprawnie wykonać podanego programu lub w ogóle się nie włącza, najprawdopodobniej problem dotyczy płyty lub sprężarki, naprawę lepiej powierzyć specjaliście .

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Sposób ustawienia i działania sprężarki domowej lodówki jest jasno i szczegółowo opisany w tym filmie:

A tutaj na stoisku montują i łączą wszystkie elementy obwodu elektrycznego lodówki No Frost:

Cała różnorodność nowoczesnych domowych lodówek sprowadza się do jednego schematu, udoskonalonego i uzupełnionego różnymi komponentami. Bez względu na to, jak bardzo Indesit najnowszego modelu różni się od starego Mińska, wytwarzają zimno na tej samej zasadzie.

Obwody elektryczne budżetowych i starych lodówek są dość podatne na domowe naprawy według typowego schematu, podczas gdy elektroniczne tablice kontrolne różnią się dla każdej serii. Ale nawet one mają podobną ogólną strukturę.

Którą lodówkę wolisz? Czy udało Ci się dowiedzieć czegoś nowego, interesującego i przydatnego z tego artykułu? Podziel się swoją opinią, doświadczeniem i wiedzą w komentarzach poniżej.