Эта книга будет интересна не только специалистам-ремонтникам бытовых холодильников, но и всем, кому интересна эта тематика.

Впервые для подобных изданий приведена глава, в которой приводится подробная классификация современных холодильников, а также описывается их устройство и назначение основных элементов и блоков. В ней также приведено описание электронного контроллера (модуля) холодильника «Si­de-by-side» SAMSUNG, а также рассмотрены основные сервисные решения этого узла.

В книге дана информация не только по конкретным моделям холодильников, но и по целым линей­кам, приведены методики по заправке холодильного контура современными типами хладагентов — R134a и R600a, поиску и устранению утечек хладагента, приведены рекомендации по удалению влаги из холодильного контура. 00

Кроме того, книга знакомит читателей с новыми способами соединения трубок в холодильном кон­туре на основе методики LOKRING.

Для большинства читателей будут интересны главы с описанием линеек холодильников СТИНОЛ, SAMSUNG, WHIRLPOOL, ВЕКО и GORENJE.

Для холодильников с электронными системами управления приведены коды ошибок, причины их возникновения и способы устранения возможных дефектов.

В книге имеется много схемных материалов и фотографий. В ней также представлены справочные материалы по компрессорам, энергетической маркировке холодильников, терморегуляторам, тайме­рам и другим узлам современных холодильников.

«Холодильник, — сооружение или аппарат для ох­лаждения, замораживания и хранения пищевых и дру­гих скоропортящихся продуктов при температуре ниже температуры окружающей среды. Охлаждение в холодильнике осуществляется главным образом с помощью холодильных машин».

Советский Энциклопедический Словарь

Глава 1

Классификация и устройство современных

холодильников

Современную жизнь трудно себе представить без холодильного оборудования. Конечно, нам ближе те приборы, с которыми мы сталкиваемся в быту. Это различные климатические системы, бытовые холодильники и морозильники. Именно последний класс приборов мы опишем в данном по­собии.

Прежде чем рассматривать устройство современных холодильников, вначале остановимся на их классификации.

Классификация современных
холодильников

Существует множество параметров, по кото­рым классифицируют современные бытовые хо­лодильники. Основные из них — по назначению, принципу действия, вариантам компоновки и др.

Прежде чем приступить к подробному изложе­нию вопроса классификации современных холо­дильников, остановимся на отечественной нор­мативной базе по этому вопросу. Бытовые холо­дильники компрессионного и абсорбционного ти­пов выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 16317-87 «Приборы холодильные электри­ческие бытовые».

Стандарт распространяется на бытовые элек­трические компрессионные и абсорбционные хо­лодильники и бытовые электрические компрес­сионные холодильники-морозильники, предназ­наченные для хранения и (или) замораживания пищевых продуктов в бытовых условиях.

Холодильные приборы подразделяют по сле­дующим параметрам:

По назначению:

• холодильники;
• морозильники (М);
• холодильники-морозильники (MX).

По способу получения холода:

• компрессионные (К);
• абсорбционные (А).

По способу установки:

• напольные, типа шкаф (Ш);
• напольные, типа стол (С).

По числу камер:

• однокамерные;
• двухкамерные (Д);
• трехкамерные (Т).

По способности работать при максимальных температурах окружающей среды в различных исполнениях:

• холодильники:

SN', N — не выше +32 °С;

ST — не выше +38 °С;

Т — не выше +43 °С;

• морозильники и холодильники-морозильники: N — не выше +32 °С;

Т — не выше 43 °С.

SN — субнормальный; N — нормальный; ST — субтропический; Т— тропический.

Однокамерные холодильники подразделяют по следующим параметрам:

• по наличию низкотемпературного отделения (НТО) на:
• однокамерные с НТО;
• однокамерные без НТО.
• по температуре в НТО:
• с температурой не выше минус 6 °С (мар­кируется одной звездочкой);
• с температурой не выше минус 12 “С (мар­кируется двумя звездочками);
• с температурой не выше минус 18 °С (мар­кируется тремя звездочками).

Обозначение на двери морозильной камеры (МК) маркируется одной большой и тремя малы­ми звездочками.

В зависимости от выполняемых функций хо­лодильные приборы подразделяют на группы сложности, приведенные в табл. 1.1

На самом деле некоторые положения данно­го документа не отражают всех последних до­стижений современного рынка бытовых холоди­льников и требуют дополнительной кор­ректировки.

Рассмотрим условную классификацию быто­вых холодильников с учетом основных тенден­ций развития бытовой холодильников.

Классификация холодильников по принципу действия

Холодильники классифицируются по принци­пу действия на следующие типы:

• компрессионные,
• абсорбционные;
• термоэлектрические;
• пароэжекторные.

Холодильники компрессионного типа имеют в своем составе компрессор, который использует­ся для обеспечения циркуляции хладагента в си­стеме за счет преобразования электрической энергии в механическую. Аппараты этого класса в настоящее время получили наибольшее рас­пространение. Они дешевы в изготовлении, бе­зопасны в эксплуатации и просты в ремонте. В качестве хладагента в бытовых компрессион­ных холодильниках применяются фреоны (R12, R134а), а в последнее время — изобутан (R600a).

В бытовых холодильниках абсорбционного типа для создания циркуляции хладагента в сис­теме вместо компрессора используется нагрева­тельный элемент (ТЭН). В них движущихся час­тей нет. Как это не удивительно, но холод в них создается за счет... тепла. Охлаждение происхо­дит путем выпаривания сжиженного хладагента при относительно высоких температуре и давле­нии. По сравнению с компрессионными, подоб­ные холодильники расходуют почти в два раза больше энергии. В продаже эти аппараты уже почти не встречаются. Производство адсорбци­онных холодильников весьма хлопотно, опасно для здоровья человека и вредно для окружаю­щей среды. Это связано с тем, что в качестве хладагента в них используется аммиак. Холоди­льники этого типа, несмотря на все недостатки, имеют и преимущества, одно из основных — это бесшумность.

Немного о термоэлектрических холодильни­ках. Их принцип действия основан на эффекте поглощения тепла в месте контакта полупровод­ников при прохождении по ним электрического  тока (эффект Пельтье). Такие холодильники бес­шумны, отличаются высокой надежностью, ком­пактны, имеют малый вес. Но удельный расход энергии подобных аппаратов, по сравнению с другими типами холодильников, гораздо выше. Область применения термоэлектрических уста­новок ограничена автомобильными холодильни­ками.Что же касается пароэжекторных холодильни­ков, то они не нашли применения в бытовых холодильниках, поэтому останавливаться на них мы не бу­дем.Классификация холодильников по типам компоновкиОсновные типы компоновки современных бы­товых холодильников показаны на рис. 1.1. Рас­сматривая компоновку этих аппаратов, можно увидеть, что некоторые из них правильнее назы­вать не холодильниками, а морозильниками, так как они имеют одну большую морозильную каме­ру с температурой ниже нуля по Цельсию.Если единственная камера однокамерного ап­парата является низкотемпературной, то это уже не холодильник, а морозильник. В свою очередь, морозильники могут быть горизонтальными (1) и вертикальными (2). Горизонтальные морозиль­ники (морозильники-лари) предназначены для длительного хранения пищевых продуктов. Эти аппараты применяются как в торговле, так и в быту.Единственная камера однокамерного аппара­та может быть холодильной, то есть не обеспе­чивать отрицательных температур. Такие холо­дильники обычно выполняются в виде вертика­льного шкафа (3).Наиболее массовыми на рынке являются двухкамерные холодильники. Они, как правило, имеют морозильную и холодильную камеры — это наиболее оптимальный вариант для бытово­го применения.«Рекордсменами» по объему камер являются холодильники «Side-by-side» (4). Они имеют рас­положенные рядом по бокам морозильную и хо­лодильную камеры, каждая из которых закрыва­ется отдельной дверью. Существуют еще вари­анты компоновки двухкамерных холодильни­ков — с одной (5) и двумя (6) дверьми. В последнем случае объем морозильной камеры не превышает 20...25% полезного объема холо­дильника.Хочется отдельно отметить еще один вид компоновки холодильников — это так называе­мый «Combi» (7), при котором объем морозиль­ной камеры может составлять до 50% от общего полезного объема. Кроме того, в этих аппаратах морозильная камера всегда находится под холо­дильным отделением.В заключение, хочется еще остановиться на трехкамерных холодильниках (8, 9). В них, поми­мо известных холодильной и морозильной камер имеется специальная секция, в которой поддер­живается температура около 0 °С («нулевая зо­на»). В некоторых случаях, в подобных аппара­тах производители заложили такие возможности, при которых секция «нулевой зоны» может вы­полнять функции как морозильной, так и холоди­льной камер (путем повышения или понижения температуры в известных пределах).Классификация холодильников по видам размораживанияНаверно, нет смысла подробно останавлива­ться на видах размораживания холодильников, отметим лишь основные их особенности в вари­антах ручного, полуавтоматического или автома тического размораживании.Что касается первого варианта, наверно мно­гие помнят те времена, когда на испарителе мо-

розильной камере нарастала ледяная «шуба», и приходилось отключать холодильник, открывать его дверь и ждать, когда весь лед растает. В не­которых современных холодильниках подобный режим также предусмотрен, но скорее он связан с необходимостью периодической уборки камер холодильника (обычно, один раз в 1,5—2 года).Второй вариант отличается тем, что в холоди­льнике имеется специальная кнопка управления реле оттайки, при нажатии на которую отключа­ется питание компрессора. Восстановление цепи питания компрессора происходит при достиже­нии, температуры внутри холодильника, близкой к комнатной. Подобный процесс займет опреде­ленное время, за которое ледяная «шуба» в мо­розильной камере успеет растаять.В большинстве современных холодильников используется автоматическое размораживание морозильной камеры, которую еще называют ка­пельной — это так называемая «плачущая стен­ка». Суть подобного способа заключается в том, что в момент цикла работы компрессора на испа­рителе за счет конденсации влаги из воздуха на­мерзает иней. Отметим, что в большинстве со­временных холодильников испаритель спрятан за пластиковой стенкой холодильной камеры и поэтому правильнее будет говорить именно о «плачущей стенке», подразумевая, что причиной подобного явления является испаритель. В пау­зах, когда компрессор отключается, иней на ис­парителе (стенке) тает и влага стекает по стенке через специальный желоб в лоток, укрепленный на крышке компрессора. Получается, что стенка холодильника как бы «плачет». Подобный про­цесс повторяется циклически и не требует како­го-либо вмешательства извне. Частота и продол­жительность циклов оттаивания зависят от уста­новленной в камере температуры, загрузки холо­дильника продуктами и от температуры воздуха в помещении.Талая вода под воздействием тепла корпуса компрессора постепенно испаряется из лотка. В этом случае не следует беспокоиться, что вода переполнит лоток компрессора — объем воды, стекающей с «плачущей стенки» невелик, да и влага испаряется в лотке достаточно интенсивно.Классификация холодильников по видам систем охлажденияСовременные холодильники можно еще клас­сифицировать по виду систем охлаждения про­дуктов — они могут иметь статическую или дина­мическую систему охлаждения,Система охлаждения холодильника, при кото­рой воздух в камерах неподвижен или медленно перемещается под действием естественной кон­векции (холодный — вниз, теплый — вверх), на­зывается статической. Собственно, статическая система охлаждения применяется в большинст­ве современных холодильниках так называемого бюджетного класса, да и практически во всех бы­товых холодильных аппаратах, которые выпуска­ли ранее.В отличие от статической системы охлажде­ния, динамическая система предполагает прину­дительную циркуляцию воздуха в камерах холо­дильника с помощью вентилятора.Она позволяет достичь равномерного распре­деления температуры по объему камеры и уско­рить восстановление температуры в камере по­сле ее повышения, например, при открытии две­рей. Но главное назначение подобной систе­мы — исключение образования инея на стенках камеры. Систему принудительной вентиляции воздуха в камерах холодильника еще называют «No Frost» (без инея).Суть работы системы «No Frost» поясняет рис. 1.2. Холодный воздух с помощью вентилято­ра равномерно распределяется по объему моро­зильной камеры и выносит влагу, которая и слу­жит причиной образования инея — к испарите­лю. Как уже отмечалось выше, испаритель нахо­дится за пластиковой стенкой камеры, в этом месте (на поверхности стенки) и происходит на­мерзание влаги. Автоматика холодильника пери­одически производит оттаивание испарителя (работа вентилятора на это время прекращает­ся), талая вода стекает в поддон (лоток на крыш­ке компрессора) и испаряется. Таким образом, в морозильном отделении не образуется лед и от­падает необходимость в размораживании. В ря­де моделей холодильников имеется система ка­налов для подачи воздуха не только в морозиль­ное, но и в холодильное отделение — для этого предусмотрены специальные каналы. На рис. 1.2 показано распределение потоков воздуха в каме­рах для варианта компоновки обычного двухка­мерного холодильника.На самом деле, возможны различные вариан­ты распределения потоков воздуха в камерах хо­лодильника. Они зависят от компоновки шкафа, наличия отдельных воздушных каналов (между камерами, внутри каждой камеры, в дверцах), наличия вентиляторов в каждой камере и других решений. Для более эффективного размораживания испарителя некоторые произво­дители в своих аппаратах применяют специаль­ные маломощные нагреватели.Одним из недостатков холодильников с систе­мой «No Frost» является их повышенное энерго­потребление (за счет работы электровентилято­ров, элементов привода переходных заслонок потоков воздуха, нагревателей и др.). Сообществом была принята Директива 1992/75/ЕС, согласно которой с января 1995 г. каждый прибор европейских производителей должен был иметь наклейку, отображающую его энергетические характеристики. Разными цвета­ми и буквами на наклейке обозначаются классы энергоэкономичности, от «А» — очень экономич­ного, до «G» — прибора с высоким расходом электроэнергии. Но этого деления оказалось не­достаточно — уже к 2000 г. большая часть холо­дильников удовлетворяла требованиям класса «А», хотя они значительно разнились парамет­рами энергопотребления. Именно этот аспект способствовал принятию новой Директивы 2003/66/ЕС, которая ввела два новых класса энергопотребления: А+ и А++.Основные классы энергопотребления совре-
менных холодильников приведены в табл. 1.3.  
Классификация холодильников по климатическим классамКлассификация холодильных приборов по климатическим классам приведена в табл. 1.2.Таблица 1.2  Классификация холодильников по энергопотреблениюЕще в 1992 г. с целью повышения эффектив­ности электробытовых приборов ЕвропейскимПриведенное в заголовке таблицы понятие нормативного энергопотребления вычисляется по достаточно сложной формуле, в составе кото­рой имеются различные поправочные коэффи­циенты, учитывающие объем и рабочие темпе­ратуры камер холодильника, класс морозильной камеры (количество звездочек — см. ниже), кли­матический класс аппарата и др. Что же касается реального энергопотребления, то его несложно определить опытным путем.Классификация холодильников по уровню температуры в морозильной камереВозможность поддержания определенной температуры (не выше заданного значения) в морозильной камере современных холодильни­ков отражается специальной маркировкой в виде звездочек (см. приведенный выше ГОСТ):(*) — соответствует температуре минус 6 X и обеспечивает простое хранение замороженных продуктов в течение недели. (**) — соответствует температуре минус 12 °С и обеспечивает хранение продуктов в течение месяца.(***) — соответствует температуре минус 18 °С и обеспечивает сохранность заморожен­ных продуктов в течение трех месяцев и замора­живание свежих продуктов.(****) — соответствует температуре минус 18 °С и ниже, обеспечивает сохранность заморо­женных и свежезамороженных продуктов от шес­ти месяцев до года.Таковы основные параметры, по которым классифицируются современные холодильники. Существуют еще дополнительные признаки, по которым можно различать холодильники — по количеству компрессоров, наличию генератора льда, системе управления, оснащения различ­ными функциями и режимами работы и другим особенностям, даже таким экзотическими, как встроенным в дверцу холодильника ЖК телеви­зором.Основные принципы генерации
холода в современных
холодильникахСобственно, основные принципы работы хо­лодильников можно почерпнуть из основ школь­ного курса физики по термодинамике. Но все же надеемся, что подобная информация будет по­лезной для наших читателей.Так как в настоящее время на рынке наибо­лее широко представлены холодильные машины компрессионного типа (подобное название вы­брано из-за наличия в этих системах компрессо­ра), остановимся подробнее на функционирова­нии аппаратов именно этого типа.Как известно, производство холода в любой холодильной машине компрессионного типа вы­полняется на основе изменения агрегатного со­стояния хладагента, циркулирующего в замкну­том контуре.В процессе циркуляции по контуру хладагент претерпевает четыре фазы: сжатия и нагрева (1), охлаждения и сжижения (2), расширения (3) и испарения (4). Эти фазы наглядно иллюстрирует рис. 1.3.Из рисунка также можно также понять, что основными конструктивными элементами холо­дильных машин компрессионного типа являются компрессор, испаритель, конденсатор и регуля­тор потока (капиллярная трубка). Они соединены между собой трубопроводами.Остановимся подробнее на процессах, проис­ходящих при выполнении этих фаз.Фаза сжатияПарообразный хладагент низкого давления поступает в компрессор по трубопроводу всасы­вания, сжимается и превращается в пар высокой температуры и высокого давления, который спо­собен превращаться в жидкость при обычной (комнатной) температуре.Фаза сжиженияПар высокой температуры и высокого давле­ния охлаждается в теплообменнике высокого давления (конденсаторе) и сжижается. Конден­сатор, в зависимости от типа холодильной систе­мы, может быть либо с воздушным, либо с водя­ным охлаждением.Фаза расширенияПроходя через капиллярную трубку, хлада­гент высокого давления, сжиженный в теплооб­меннике (конденсаторе), переходит в состояние 

низкого давления, при котором он легко может испаряться.

Фаза испарения

Жидкий хладагент низкого давления попадает в теплообменник (испаритель) низкого давления, поглощает тепло из окружающего воздуха и пе­реходит в парообразное состояние. Конструкция и размеры испарителя выбираются таким обра­зом, чтобы жидкость полностью испарилась внутри него. Далее хладагент опять поступает в компрессор, и описанный выше цикл повторяет­ся вновь.

Таким образом, хладагент постоянно цирку­лирует по замкнутому контуру, меняя свое агре­гатное состояние с жидкого на парообразное и наоборот.

Все фазы холодильных машин компрессион­ного типа включают два определенных уровня давления. Граница между ними проходит между нагнетательным клапаном на выходе компрес­сора и выходом регулятора потока (капиллярной трубки).