какие бывают холодильники

Статья посвящена видам холодильников, их классификации по количеству камер, типам системы охлаждения и разморозки. Рассматриваются технологические аспекты и исторический контекст появления холодильников, а также даются советы по выбору в зависимости от потребностей и размеров кухни.

Виды холодильников

При выборе холодильника современные потребители сталкиваются с множеством моделей и типов. Основные виды холодильников классифицируются по нескольким критериям:

• По количеству камер:
  • Однокамерные: Отличаются совмещенной морозильной и холодильной камерами, имеют невысокую стоимость и низкое энергопотребление.
  • Двухкамерные: Обладают отдельной морозильной камерой, которая может располагаться сверху или снизу. Внутреннее пространство может делиться на несколько зон.
  • Многокамерные: Обычно включают три камеры и четыре двери, что позволяет хранить продукты в различных температурных условиях.
  • Side-by-Side: Двухдверные холодильники класса люкс, идеально подходящие для просторных кухонь, с пограничными морозильным и холодильным отделениями.
• По типу системы охлаждения:
  • Компрессорные: Наиболее распространенный тип, экономичный, но может быть шумным при работе.
  • Абсорбционные: Не имеют компрессора, используют аммиачные растворы и другие вещества для охлаждения, тишины в работе, но могут быть затратными в эксплуатации.
  • Термоэлектрические: Работают на основе выкачивания тепла из холодильной камеры, обычно компактные и бесшумные, но потребляют много энергии.
• По типу разморозки/заморозки:
  • No Frost: Система сухой заморозки, предотвращает образование инея и равномерно распределяет холодный воздух по всей камере.
  • Классические: Работают по принципу естественной конвекции, могут образовывать иней, требуют регулярной разморозки.

Исторический контекст

Первые холодильники для продуктов питания появились в Древнем Египте и Китае. Это были простейшие устройства, состоящие из двух емкостей, где меньшая помещалась в большую, заполненную льдом или холодной водой. С развитием технологий в XIX веке холодильники начали использовать тепловые насосы, что кардинально изменило подход к хранению продуктов.

Типы бытовых холодильников

Бытовые холодильники могут быть различными, в зависимости от их конструкции и функциональности:

• Классические холодильники: Оснащены одним испарителем, который обеспечивает охлаждение всей камеры.
• Морозильные камеры: Ориентированы на хранение продуктов при низких температурах, с эффективно работающим испарителем.
• Однокамерные холодильники: Не имеют морозильного отделения, предназначены для хранения при температурах от 0 до +10 градусов.
• Двух- и многокамерные холодильники: Обеспечивают раздельное хранение продуктов в разных температурных зонах.

Технологические аспекты

Основные производственные процессы и технологии, используемые в современных холодильниках, могут варьироваться, но основные принципы работы были не изменены на протяжении последних нескольких десятилетий. Применение инновационных методов, таких как No Frost и термоэлектрические системы, значительно повысили комфорт и эффективность использования холодильников.

Таким образом, выбор холодильника зависит от индивидуальных потребностей, размера кухни и числа членов семьи. Кроме того, современные технологии продолжают развиваться, предлагая интересные решения для хранения продуктов и оптимизации потребления электроэнергии.

Что нам скажет Википедия?

Холоди́льник — устройство, поддерживающее низкую температуру в теплоизолированной камере. Применяется обычно для хранения пищи или предметов, требующих хранения в прохладном месте. В развитых странах бытовой холодильник имеется почти в каждой семье. Работа холодильника основана на использовании холодильной установки, переносящей тепло из рабочей камеры холодильника наружу, где оно рассеивается во внешнюю среду. Существуют также коммерческие холодильники с большей холодопроизводительностью, которые используются на предприятиях общественного питания и в магазинах, и промышленные холодильники, объём рабочей камеры которых может достигать десятков и сотен кубометров, они используются, например, на мясокомбинатах, промышленных производствах.

История создания

Помещения для хранения продуктов, наполняемые льдом, появились несколько тысяч лет назад. Для императора Нерона слуги заготавливали на замёрзших водоёмах в горах снег и лёд. В Тёмные века Южная Европа долгое время даже не подозревала, что снег и лёд способны принести пользу в хозяйстве. Знаменитый путешественник и купец Марко Поло после длительного пребывания в Китае написал книгу, в которой описал все достоинства льда и снега.

Начиная с XVIII века ёмкости из фаянса и фарфора заполнялись бутылками с вином, после чего сверху укладывали колотый лёд. Своеобразный холодильник подавали прямо к столу.

В России широко использовались ледники, которые представляли собой сруб, врытый в землю. Набитый большим количеством снега и льда, укрытый толстым настилом, поверх которого была насыпана земля и уложен дёрн, такой ледник позволял хранить длительное время скоропортящиеся продукты.

В 1803 году американский предприниматель Томас Мур, поставлявший в Вашингтон сливочное масло, представил миру прототип кухонного холодильника, изготовленного своими руками. Не имея возможности доставлять масло к месту назначения специальным транспортом, он разработал, а затем воплотил в жизнь модель, которая позволяла хранить продукты длительное время. Для изготовления рефрижератора, как предприниматель назвал своё изобретение, ему понадобились тонкие листы стали, из которых и была изготовлена ёмкость для масла. Обёрнутая шкурками кролика, ёмкость была помещена в специальную бадью, изготовленную из кедровых клёпок, и затем засыпана сверху льдом.

Массово использовались в середине XIX века домашние ледники. Внешне их невозможно было отличить от обычных кухонных шкафов. Кроличьи шкурки для теплоизоляции уже не использовались, вместо них засыпались опилки и пробка. Отсек, который заполнялся льдом, в одних моделях был под камерой для продуктов, а в других — над ней. Через кран талая вода сливалась в специальный поддон.

14 июля 1850 года американский врач Джон Гори впервые продемонстрировал процесс получения искусственного льда в созданном им аппарате. В своём изобретении он использовал технологию компрессионного цикла, которая применяется в современных холодильниках, а сам аппарат мог служить одновременно морозильником и кондиционером.

В 1857 году австралиец Джеймс Харрисон стал применять холодильные камеры, работающие с использованием компрессора, в пивоваренной и мясообрабатывающей промышленности.

В 1857 году был создан первый железнодорожный вагон-рефрижератор.

Французский учёный Фердинанд Карре в 1858 году придумал, как за счёт абсорбции аммиака можно получать искусственный холод — придумал первую абсорбционную холодильную машину. Несмотря на то, что его способ был очень удачным, об изобретении забыли на несколько десятилетий.

В 1879 году аристократ из Германии Карл фон Линде изобрёл устройство с компрессором, для работы которого он использовал аммиак. Благодаря его холодильной машине появилась возможность производить лёд в огромном количестве. Данные агрегаты сразу же закупили многие бойни и фабрики, изготавливавшие пищевые продукты. Принцип работы представлял собой циркуляцию холодного рассола по системе труб, которая была разветвлена, таким образом помещение, в котором хранились продукты, охлаждалось. Данное изобретение позволило многим предпринимателям открывать холодильные склады больших размеров.

В начале XX века в Москве была открыта фирма, которая предлагала всем желающим агрегат под названием «Эскимо». Данное устройство было изготовлено по принципу, предложенному Фердинандом Карре. При своих больших габаритах устройство не издавало громкого шума и было универсальным. Для работы необходимы были уголь, дрова, керосин или спирт. Один цикл работы «Эскимо» позволял получить 12 кг льда.

Первый бытовой электрический холодильник был создан в 1913 году. Как и промышленные холодильники, он работал с использованием принципа теплового насоса. В первых бытовых холодильниках в качестве охлаждающей жидкости использовались достаточно токсичные вещества.

В 1926 году Альберт Эйнштейн со своим прежним студентом Лео Силардом предложили вариант конструкции абсорбционного холодильника, именуемого эйнштейновским.

В 1926 году датский инженер Кристиан Стинструп представил миру бесшумный, безвредный и долговечный холодильник, предназначенный именно для дома. Герметичный колпак скрывал как электродвигатель холодильника, так и его компрессор. General Electric приобрела патент на его изобретение.

Первая получившая широкое распространение модель холодильника Monitor-Top была произведена фирмой General Electric в 1927 году. General Electric продала более 1 млн экземпляров Monitor-Top.

С 1930 года в качестве хладагента в бытовых холодильниках применяется фреон. В 1940-е годы в холодильниках появляются морозильные отделения, также возникают обособленные морозильные шкафы. В 1950—1960-е годы на рынок выходят холодильники с функцией размораживания.

В СССР первые образцы бытового компрессионного холодильника производятся в 1937 году. Серийный выпуск холодильников ХТЗ-120 начался в 1939 году на Харьковском тракторном заводе. Ёмкость камеры составляла 120 литров, до начала Великой Отечественной войны выпущено несколько тысяч единиц.

В 1951 году автомобильный завод ЗИС выпустил первую партию знаменитых холодильников «Москва». Холодильники «Москва» отличались высоким качеством изготовления и долговечностью — многие холодильники продолжают работать спустя полвека, однако достигнуто это было ценой высокой трудоёмкости изготовления и расхода большого количества металла.

К 1962 году холодильники имели: в США — 98,3 % семей, в Италии — 20 %, а в СССР — 5,3 % семей.

Устройство и принцип действия компрессионного холодильника

Основная статья: Парокомпрессионный холодильный цикл

Теоретической основой, на которой построен принцип работы холодильников, является второе начало термодинамики. Охлаждающее рабочее тело (хладагент) в холодильниках совершает так называемый обратный цикл Карно. При этом основной вклад в передачу теплоты вносит изменение термодинамического состояния хладагента не в цикле Карно, а в фазовых переходах — испарении и конденсации хладагента. В принципе, возможно применение в холодильном цикле только цикла Карно, но при этом для достижения высокой холодопроизводительности потребуется или компрессор, создающий очень высокое давление, или очень большая площадь теплообмена в охлаждающем и нагревающем теплообменниках.

Основными составляющими частями холодильника являются:

• компрессор;
• конденсатор;
• дроссельная втулка (капилляр или терморегулируемый расширительный вентиль);
• испаритель.

В бытовых холодильниках используются герметичные поршневые мотор-компрессоры. В таких компрессорах электродвигатель располагается внутри корпуса компрессора, что позволяет предотвратить утечки хладагента через уплотнение вала. Для поглощения вибраций применяется пружинная подвеска мотор-компрессора. Подвеска мотор-компрессора может быть наружной, когда на пружинах подвешивается весь корпус мотор-компрессора (устаревший метод, за исключением некоторых моделей Sharp, или компрессор советского производства ДХК) с горизонтальным расположением вала, или внутренней, когда подвешен только электродвигатель компрессора внутри корпуса, с вертикальным расположением вала.

Жидкий хладагент под давлением через дросселирующее отверстие (капилляр или терморегулируемый расширительный вентиль) поступает в испаритель, где за счёт резкого уменьшения давления происходит испарение жидкости. При этом хладагент отнимает тепло у внутренних стенок испарителя, отбираемая теплота расходуется на теплоту кипения жидкости, за счёт чего происходит охлаждение холодильного пространства холодильника, где и находится испаритель. Затем пары хладагента откачиваются компрессором и нагнетаются в полость высокого давления и цикл повторяется снова.

Испарители бытовых холодильников чаще всего листотрубные, сваренные из пары алюминиевых листов со внутренними каналами для прохождения хладагента или реже могут быть изготовлены в виде трубчатой конструкции из нержавеющей стали. Наиболее долговечные испарители получаются из меди по причине её высокой химической стойкости во влажных химически агрессивных условиях, но в настоящий момент испарители бытовых холодильников почти не производятся из меди по причине её дороговизны и по другим причинам. Торгово-промышленные холодильники во многих случаях и кондиционеры во всех без исключения случаях имеют испарители, изготовленных из меди или её сплавов. Испаритель морозильной камеры часто и является её корпусом, в то время как испаритель холодильной камеры (в холодильниках с двумя испарителями) располагают на задней стенке камеры.

Таким образом, в конденсаторе хладагент под воздействием высокого давления конденсируется и переходит в жидкое состояние, выделяя теплоту, а в испарителе под воздействием низкого давления вскипает и переходит в газообразное, поглощая теплоту.

Терморегулирующий вентиль применяется в промышленных холодильных установках и в некоторых моделях кондиционеров для более точного регулирования подачи фреона в испаритель по сравнению с более простым видом холодильного дросселя — капиллярной трубкой. Он также создаёт разницу давлений между конденсатором и ис