Электрическая схема холодильника: устройство и принцип работы различных холодильников

Схема и принцип работы разных холодильников

Домашний уют современного человека невозможно представить без холодильника. Он предназначен для длительного хранения продуктов. По подсчетам ученых, каждый член семьи открывает дверцу до 40 раз в сутки. Мы заглядываем вовнутрь даже не задумываясь, как работает наш холодильник.

В нашей статье мы подробно рассмотрим устройство и принцип действия различных холодильников.

Как устроен холодильник

Любой современный холодильник состоит из следующих основных агрегатов:

  1. Двигатель.
  2. Конденсатор.
  3. Испаритель.
  4. Капиллярная трубка.
  5. Осушительный фильтр.
  6. Докипатель.

Схема работы холодильника

Электродвигатель

Двигатель является основным узлом бытового прибора. Предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости (фреона) по трубкам.

Двигатель состоит из двух агрегатов:

  • электромотор;
  • компрессор.

Электромотор преобразует электрический ток в механическую энергию. Агрегат состоит из двух частей – ротора и статора.

Корпус статора устроен из нескольких медных катушек. Ротор имеет вид стального вала. Ротор соединен с поршневой системой двигателя.

При подключении двигателя к сети питания в катушках возникает электромагнитная индукция. Она является причиной возникновения крутящего момента. Центробежная сила приводит ротор во вращательное движение.

А знаете ли Вы, что на долю холодильника приходится 10 % всей потребленной электроэнергии. Открытая дверца прибора увеличивает потребление электричества в несколько раз.

При вращении ротора двигателя происходит линейное перемещение поршня. Передняя стенка поршня сжимает и разряжает рабочую жидкость до рабочего состояния.

Положение двигателя холодильника

В современных охлаждающих установках электродвигатель находится внутри компрессора. Такое расположение преграждает газу путь для самопроизвольной утечки.

Для уменьшения вибраций двигатель находится на пружинистой металлической подвеске. Пружина может находится снаружи или внутри устройства. В современных агрегатах пружина находится внутри корпуса двигателя. Это позволяет эффективно гасить вибрации при работе аппарата.

Конденсатор

Представляет собой змеевидный трубопровод диаметром до 5 миллиметров. Предназначен для отвода тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. Конденсатор располагается на задней наружной поверхности прибора.

Испаритель

Представляет систему тонких трубок. Предназначен для испарения рабочей жидкости и охлаждения окружающего пространства. Располагается внутри или снаружи морозильника.

Капиллярная трубка

Предназначена для снижения давления газа. Имеет диаметр от 1,5 до 3 миллиметров. Расположена на участке между испарителем и конденсатором.

Фильтр-осушитель

Предназначен для очистки рабочего газа от влаги. Имеет вид медной трубки диаметром от 10 до 20 мм. Концы трубки вытянуты и герметично впаяны с капиллярную трубку и конденсатор.

Внимание! Фильтр-осушитель имеет односторонний принцип работы. Устройство не предназначено для работы на обратном режиме. При неправильной установке фильтра возможен выход установки из строя.

Внутри трубки находится цеолит — минеральный наполнитель с высокопористой структурой. На обоих концах трубки установлены заграждающие сетки.

Докипатель

Представляет собой металлическую емкость. Устанавливается на участке между испарителем и входом компрессора. Предназначен для доведения фреона до кипения с последующим испарением.

Служит защитой двигателя от попадания жидкости. Попадание рабочей жидкости может привести к выходу его из строя.

Как работает холодильник

Главный принцип работы любого холодильника основан на выполнении двух рабочих операций:

  1. Вывод тепловой энергии из устройства в окружающее пространство.
  2. Концентрация холода внутри корпуса прибора.

Для отбора тепла применяется хладагент под названием фреон. Это газообразное вещество на основе этана, фтора и хлора. Фреон обладает уникальной возможностью переходить из газообразного состояния в жидкое и обратно. Переход из одного состояние в другое происходит при изменении давления.

Работа системы охлаждения заключается в следующем. Компрессор засасывает фреон вовнутрь. Внутри устройства работает электромотор. Двигатель приводит в движение поршень. При движении поршня происходит сжатие газа.

Принципиальная схема работы холодильника

Процесс сжатия газа делится на два этапа. На первом этапе происходит возвратное движение поршня. При смещении поршня открывается впускной клапан. Через открытое отверстие фреон поступает в газовую камеру.

На втором этапе поршень смещается в обратном направлении. При обратном движении поршень сжимает газ. Сжатый фреон давит на пластину выходного клапана. В камере резко повышается давление. При увеличении давления происходит нагрев газа до температуры 100° C. Выпускной клапан открывается и выпускает газ наружу.

Нагретый фреон из камеры поступает во внешний теплообменник (конденсатор). По пути следования по конденсатору фреон отдает тепло наружу. В конечной точке конденсатора температура газа уменьшается до 55° C.

А знаете ли Вы, что самые первые холодильники в качестве хладагента использовали диоксид серы? Такие приборы были очень опасны по причине высокой вероятности разгерметизации системы.

В процессе теплопередачи происходит конденсация газа. Фреон из газообразного состояния превращается в жидкость.

Из конденсатора жидкий фреон поступает в фильтр-осушитель. Здесь происходит поглощение влаги специальным сорбентом. Из фильтра газообразный фреон поступает в капиллярную трубку.

Капиллярная трубка играет роль своеобразной пробки (препятствия). На входе в трубку давление газа понижается. Хладагент превращается в жидкость. Из капиллярной трубки фреон поступает на испаритель. При падении давления происходит испарение фреона. Вместе с давлением падает и температура газа. В момент поступления в испаритель температура фреона составляет – 23° С.

Фреон проходит по теплообменнику внутри холодильной камеры. Охлажденный газ снимает тепло с внутренней поверхности трубок испарителя. При отдаче тепла происходит охлаждение внутреннего пространства холодильной камеры.

После испарителя фреон засасывается в компрессор. Замкнутый цикл повторяется.

Основные типы охлаждающих систем

По принципу действия различают следующие типы холодильников:

  • компрессионные;
  • адсорбционные;
  • термоэлектрические;
  • пароэжекторные.

В компрессионных агрегатах движение хладагента осуществляется за счет изменения давления в системе. Регулирование давления рабочей жидкости осуществляет компрессор. Охладительные системы с компрессором являются самым распространенным типом охлаждающих устройств.

В абсорбционных установках движение хладагента происходит за счет его нагревания от нагревательной системы. В качестве рабочей смеси используется аммиак. Недостатком системы является высокая опасность и сложность обслуживания. Данный тип бытовых приборов является устаревшим и на сегодняшний день снят с производства.

А знаете ли Вы, что самый первый холодильник был выпущен американской компанией General Electric в далеком 1911 году. Устройство было выполнено из дерева. В качестве хладагента использовался диоксид серы.

Главный принцип действия термоэлектрических холодильников основан на поглощении тепла при взаимодействии двух проводников во время прохождения по ним электрического тока. Данный принцип известен как Эффект Пельтье. Достоинством аппарата является высокая надежность и долговечность. Недостатком является высокая стоимость полупроводниковых систем.

Читайте также:
Как сделать гель для стирки и стиральный порошок в домашних условиях: подробная инструкция

В пароэжекторных установках используется вода. Роль двигательной установки выполняет эжектор. Рабочая жидкость попадает в испаритель. Здесь происходит вскипание жидкости с образованием водяного пара. При теплообразовании температура воды резко снижается.

Охлажденная вода используется для охлаждения продуктов. Водяной пар отводится эжектором на конденсатор. В конденсаторе водяной пар охлаждается, превращается в конденсат и вновь поступает на испаритель. Достоинством таких установок является их простота устройства, безопасность, экологичность. Недостатком пароэжекторной системы является значительный расход воды и электроэнергии на ее нагрев.

Принцип работы абсорбционных холодильников

Работа абсорбционных устройств основана на циркуляции и испарении жидкого хладагента. В качестве хладагента применяется аммиак. Роль абсорбента (поглотителя) выполняет аммиачный раствор на водной основе.

Схема работы абсорбционного устройства

В охлаждающую систему аппарата добавляются водород и хромат натрия. Водород предназначен для регулирования давления системы. Хромат натрия защищает внутренние стенки трубок от коррозии.

А знаете ли Вы, что старые советские холодильники в качестве охлаждающей смеси используют фреон R12 на основе хлора. Главным недостатком является его разрушительное действие на озоновый слой Земли.

При подключении к сети питания в генераторе-кипятильнике происходит нагрев рабочей жидкости. Рабочей смесью выступает водный раствор аммиака. Раствор аммиака находится в специальном резервуаре.

Нагрев хладагента приводит к испарению аммиака. Пары аммиака поступают в конденсатор. Здесь аммиак конденсируется и превращается в жидкость.

Сжиженный аммиак поступает в испаритель. Отсюда жидкий аммиак смешивается с водородом. Разность давлений двух веществ приводит к испарению аммиака. Процесс испарения сопровождается выделением тепла и охлаждением аммиака до -4° С. Вместе с аммиаком происходит охлаждение испарителя.

Охлажденный испаритель забирает тепло окружающего пространства. После испарения аммиак поступает в адсорбер. В адсорбере находится чистая вода. Здесь аммиак смешивается с водой. Аммиачный раствор поступает в резервуар. Раствор аммиака из резервуара поступает в генератор-кипятильник и замкнутый цикл повторяется.

В качестве заменителя аммиака могут использоваться водные растворы ацетона, бромистого лития, ацетилена.

Достоинством абсорбционных приборов является бесшумность работы агрегатов.

Принцип работы саморазмораживающегося холодильника

Процесс разморозки в установках с саморазмораживающейся системой происходит автоматически.

Существуют два типа саморазмораживающихся систем:

  1. Капельная.
  2. Ветреная (No frost).

В аппаратах с капельной системой испаритель находится на задней стенке аппарата. Во время работы аппарата на задней стенке образуется иней. При оттаивании иней стекает по специальным желобам в нижнюю часть прибора. Нагретый до высокой температуры компрессор испаряет жидкость.

В установках с ветряной системой холодный воздух от испарителя на задней стенке задувается специальным вентилятором внутрь корпуса. Во время цикла оттаивания иней стекает по желобкам в специальное отверстие.

Промышленные холодильники

Промышленные аппараты отличаются от бытовых устройств мощностью установки и размерами охлаждающих камер. Мощность двигателя оборудования достигает нескольких десятков киловатт. Рабочая температура морозильных камер находится в диапазоне от + 5 до – 50° C.

А знаете ли Вы, что самый большой промышленный холодильник занимает 24 км2 площади. Находится этого гигант в Женеве (Швейцария) и служит для научных целей при работе адронного коллайдера.

Промышленные установки предназначены для охлаждения и глубокой заморозки большого количества продуктов. Объем морозильных камер составляет от 5 до 5000 тонн. Используются на заготовительных и перерабатывающих предприятиях.

Принцип работы инверторного холодильника

Инверторные компрессоры предназначены для аккумуляции и преобразования постоянного тока в переменный ток с напряжением 220 В. Принцип работы основан на возможности плавного регулирования оборотов вала двигателя.

Устройство инверторного двигателя

При включении инвертор быстро набирает необходимое число оборотов для создания необходимой температуры внутри корпуса. На момент достижения заданных параметров устройство переходит в режим ожидания. Как только температура внутри корпуса повышается, срабатывает датчик температуры и скорость оборотов двигателя увеличивается.

Устройство термостата холодильника

Терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры внутри системы. Устройство герметично впаяно с одного конца капиллярной трубки. Другим концом капиллярная трубка подсоединяется к испарителю.

Основным элементом устройства терморегулятора любого холодильника является термореле. Конструкция термореле состоит сильфона и силового рычага.

Сильфоном называют гофрированную пружину, в кольцах которой находится фреон. В зависимости от температуры фреона, пружина сжимается или растягивается. При понижении температуры хладагента пружина сжимается.

А знаете ли Вы, что современные бытовые холодильники используют фреон R600a на основе изобутана. Этот хладагент не разрушает озоновый слой планеты и не вызывает парниковый эффект.

Под воздействием сжатия рычаг замыкает контакты и подключает компрессор к работе. При повышении температуры происходит растягивание пружины. Силовой рычаг размыкает цепь и мотор выключается.

Холодильник без электричества – правда или вымысел?

Житель Нигерии Мохаммед Ба Абба в 2003 году получил патент на холодильник без электричества. Устройство представляет собой глиняные горшки разной величины. Сосуды сложены друг в друга по принципу русской «матрешки».

Холодильник без электричества

Пространство между горшками заполняют влажным песком. В качестве крышки используется влажная ткань. Под действием жаркого воздуха влага из песка испаряется. Испарение воды приводит к снижению температуры внутри сосудов. Это позволяет длительное время хранить продукты на жарком климате без использования электроэнергии.

Знание устройства и принципа работы холодильника позволит выполнить несложный ремонт устройства своими руками. Если система настроена правильно, значит прибор будет работать долгие годы. При более сложных неисправностях следует обратиться к специалистам сервисных центров.

Читайте также:
Лак на полиуретановой основе – лучший выбор для лакового покрытия в интерьере и экстерьере

Как работает холодильник: принципы, циклы, режимы

Пока техника исправно функционирует, пользователя не интересует, как она устроена. Знания о том, как работает холодильник, понадобятся, когда возникла поломка: помогут избежать серьезной неисправности или быстро определить место. Правильная эксплуатация также во многом зависит от осведомленности пользователя. В статье рассмотрим устройство бытового холодильника и его работу.

Как устроен компрессорный холодильник

«Атлант», «Стинол», «Индезит» и другие модели оснащаются компрессорами, которые запускают процесс охлаждения в камере.

Основные составляющие части:

  • Компрессор (мотор). Бывает инверторным и линейным. Благодаря запуску мотора фреон передвигается по трубкам системы, обеспечивая охлаждение в камерах.
  • Конденсатор — это трубки на задней стенке корпуса (в последних моделях может размещаться сбоку). Тепло, которое вырабатывает компрессор во время работы, конденсатор отдает окружающей среде. Так холодильник не перегревается.

Вот почему производители запрещают устанавливать технику возле батарей, радиаторов и печей. Тогда перегрева не избежать, и мотор быстро выйдет из строя .

  • Испаритель. Здесь фреон закипает и переходит в газообразное состояние. При этом забирается большое количество тепла, трубки в камере охлаждаются вместе с воздухом в отделении.
  • Вентиль для терморегуляции. Поддерживает заданное давление для движения хладагента.
  • Хладагент — это газ-фреон или изобутан. Он циркулирует по системе, способствуя охлаждению в камерах.

Важно правильно понимать, как работает техника: она не вырабатывает холод. Воздух охлаждается благодаря отбору тепла и его отдаче окружающему пространству. Фреон проходит в испаритель, поглощает тепло и переходит в парообразное состояние. Двигатель приводит в действие поршень мотора. Последний сжимает фреон и создает давление для его перегонки по системе. Попадая в конденсатор, хладагент остывает (тепло выходит наружу), превращаясь в жидкость.

Чтобы установить нужный температурный режим в камерах, устанавливается терморегулятор. В моделях с электронным управлением (LG, «Самсунг», «Бош») достаточно выставить значения на панели.

Переходя в фильтр-осушитель, хладагент избавляется от влаги и проходит по трубкам капилляра. После чего снова попадает в испаритель. Мотор перегоняет фреон и повторяет цикл, пока в отделении не установится оптимальная температура. Как только это случится, плата управления посылает сигнал пускозащитному реле, которое отключает двигатель.

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Несмотря на одинаковое строение, различия в принципе работы все-таки есть. Старые двухкамерные модели оснащены одним испарителем для обеих камер. Поэтому, если при разморозке механически убирать наледь и задеть испаритель, из строя выйдет весь холодильник.

Новый двухкамерный шкаф имеет два отделения, каждый из которых оснащен испарителем. Обе камеры изолированы друг от друга. Обычно в таких случаях морозилка находится снизу, а холодильный отсек — сверху.

Поскольку в холодильнике есть зоны с нулевой температурой (читайте, что такое зона свежести в холодильнике), фреон охлаждается в морозилке до определенного уровня, а затем перемещается в верхнее отделение. Как только показатели достигают нормы, срабатывает терморегулятор, и пусковое реле отключает мотор.

Наиболее востребованы приборы с одим мотором, хотя с двумя компрессорами также набирают популярность. Последние функционируют так же, просто за каждую камеру отвечает отдельный компрессор.

Но не только в двухкамерной технике можно отдельно устанавливать температуру. Есть такие приборы («Минск» 126, 128 и 130), где установлены электромагнитные клапаны. Они перекрывают подачу фреона в отделение холодильника. Исходя из показаний регулятора температуры выполняется охлаждение.

Более сложная конструкция предусматривает размещение специальных датчиков, которые измеряют температуру снаружи и регулируют ее внутри камеры.

Как долго работает компрессор

Точные показания не указаны в инструкции. Главное, чтобы мощности мотора хватало на нормальную заморозку продукции. Существует общий коэффициент работы: если прибор функционирует 15 минут и 25 минут отдыхает, тогда 15/(15+25) = 0,37.

Если подсчитанные показатели оказались менее 0,2, значит нужно отрегулировать показания термореле. Более 0,6 указывает на нарушение герметичности камеры.

Абсорбционный холодильник

В данной конструкции рабочая жидкость (аммиак) испаряется. Хладагент циркулирует по системе благодаря растворению аммиака в воде. Затем жидкость переходит в десорбер, а потом в дефлегматор, где снова разделяется на воду и аммиак.

Холодильники данного типа редко используются в быту, поскольку в основе ядовитые компоненты.

Модели с No Frost и «плачущей» стенкой

Техника с системой Ноу Фрост сегодня на пике популярности. Потому что технология позволяет размораживать холодильник раз в год, только чтобы помыть. Особенности функционирования обеспечивают вывод влаги из системы, поэтому в камере не образуется лед и снег.

В морозильном отделении располагается испаритель. Холод, который он вырабатывает, распространяется по холодильному отделению с помощью вентилятора. В камере на уровне полок есть отверстия, куда выходит холодный поток и равномерно распределяется по отсеку.

После цикла работы запускается оттайка. Таймер запускает ТЭН испарителя. Наледь тает, и влага выводится наружу, где испаряется.

«Плачущий испаритель». Название основано на принципе, при котором во время работы компрессора на испарителе образуется наледь. Как только мотор отключается, лед тает, и конденсат стекает в сливное отверстие. Способ оттайки называется капельный.

Суперзаморозка

Функцию также называют «Быстрая заморозка». Она реализована во многих двухкамерных моделях «Хаер», «Бирюса», «Аристон». В электромеханических моделях режим запускается нажатием кнопки или поворотом регулятора. Компрессор начинает безостановочную работу до тех пор, пока продукты полностью не промерзнут как внутри, так и снаружи. После чего функцию нужно отключить.

Рекомендуется включать режим на срок до 72 часов.

Электронное управление автоматически отключает суперзаморозку, согласно сигналам термоэлектрических датчиков.

Электрическая схема

Чтобы самостоятельно отыскать причину неполадки, понадобится знание электрической схемы.

Ток, подающийся на схему, проходит такой путь:

  • идет через контакты термореле (1);
  • кнопки оттайки (2);
  • теплового реле (3);
  • пускозащитного реле (5);
  • подается на рабочую обмотку двигателя мотора (4.1).
Читайте также:
Трап канализационный: с гидрозатвором, пластиковый, нержавеющий

Нерабочая обмотка двигателя пропускает напряжение больше заданного значения. При этом срабатывает пусковое реле, замыкает контакты и запускает обмотку. После достижения нужной температуры, контакты термореле размыкаются, и двигатель останавливает работу мотора.

Теперь вы понимаете устройство холодильника и как он должен работать. Это поможет правильно эксплуатировать прибор и продлить срок его использования.

Схема работы холодильника: электронные устройства

Холодильник — это незаменимое устройство в современном обществе. Без него негде хранить продукты в жилье, особенно летом. Зимой худо-бедно можно обойтись, но это вносит свои неудобства. Холодильник относится к электрооборудованию. А оно иногда выходит из строя. Чтобы знать, что чинить, требуется разобраться в компонентах холодильника и его электросхеме.

  • Электрооборудование холодильника
  • Основные узлы: перечень, описание
    • Мотор-компрессор: назначение и особенности
    • Для чего требуется конденсатор
    • Испаритель: обратный принцип
    • Капиллярная трубка: нормализация давления
    • Фильтрация хладагента осушителем
    • Докипатель: оберег компрессора
  • Описание процесса охлаждения
  • Схема работы электроустройств

Электрооборудование холодильника

Холодильник состоит из компонентов, которые своей взаимосвязанной работой обеспечивают охлаждение внутренних его камер.

Электросхема холодильника включает следующее оборудование:

  1. Нагреватели электрические. С их помощью обогревается генератор в абсорбционных холодильниках, которые имеют специфическое применение. А также нагреватели требуются для обогрева испарителя при автоматическом удалении образовавшейся наледи. В некоторых моделях устройство используют для препятствия выпадения конденсата на дверном проёме морозильника.
  2. Электродвигатель, который приводит в действие компрессор.
  3. Контакты для соединения с проводкой компрессора и электромотора и непосредственно сама проводка устройства.
  4. Освещение внутри камеры.
  5. В устройствах с принудительной вентиляцией — система вентиляции и вентиляторы.

Но холодильники не работают в ручном режиме. Для их автономной работы без вмешательства человека по заданному алгоритму требуется автоматическое оборудование. Оно позволяет вести измерение параметров и исходя из них поддерживать оптимальную или заданную температуру.

К таким приборам относят:

  1. Датчики или реле температуры. Их ещё называют терморегуляторами. Данные устройства позволяют поддержать постоянную температуру в камерах.
  2. Автоматическое пусковое реле. Позволяет запускать электродвигатель.
  3. Защитное реле. Защищает обмотку электрометра компрессора от перегрузок электросети.
  4. Автоматические приборы для удаления ледяных наростов с испарителя.

Основные узлы: перечень, описание

Каждое устройство участвует в процессе теплообмена. Непрерывная и взаимосвязанная работа устройств требуется для поддержания в камерах холодильника постоянной низкой температуры. Ниже описаны устройства и какую работу они осуществляют.

Мотор-компрессор: назначение и особенности

Это главный узел. Он обеспечивает циркуляцию хладагента в трубопроводе системы теплообмена. В холодильнике может стоять один или два компрессора — это зависит от потребительских свойств и назначения.

Назначение двигателя — привести в движение компрессор. То есть он преобразовывает электроэнергию в возвратно-поступательные движения компрессора. Современные холодильники комплектуются поршневыми мотор-компрессорами. То есть электродвигатель размещён в них внутри корпуса устройства. Это позволяет избежать утечки фреона через уплотнители вала. В результате возможность поломки снижается.

Чтобы снизить вибрации от работы компрессора используется подвеска. Она делится на следующие типы:

  1. Внутреннюю. Двигатель подвешен на специальный демпфер внутри корпуса компрессора.
  2. Внешнюю. Компрессор подвешен на пружине.

Внутренняя подвеска наиболее распространена из-за повышенной возможности поглощения вибраций.

Для чего требуется конденсатор

Это устройство теплообмена. Тепло требуется отводить от фреона, который конденсируется, то есть превращается в жидкость и нагревается. В простых моделях бытовых холодильников конденсатор расположен на задней стенке и представляет собой змеевик.

Если же холодильник имеет большие размеры или промышленное назначение, то в качестве конденсатора служит радиатор. Зачастую он обдувается вентилятором для более эффективной отдачи тепла. Главное для конденсатора — хорошо охлаждаться. Это залог долгой работы холодильника.

Испаритель: обратный принцип

Это тоже устройство теплообмена. Только служит испаритель для охлаждения фреона. В устройстве хладагент закипает и отнимает тепло у среды, которую требуется охладить.

Капиллярная трубка: нормализация давления

Устанавливается между конденсатором и испарителем. Представляет собой медную трубу длиной от 1,5 до 3 метров. Диаметр сечения трубки — около 0,7 мм. Задача устройства — дросселирование жидкого хладагента и понижение его давления до уровня кипения до его попадания в испаритель.

Фильтрация хладагента осушителем

Его устанавливают на входе в капиллярную трубку. Предназначение устройства:

  1. Препятствие засорению капиллярной трубки.
  2. Предотвращение замерзания выхода трубки.
  3. Поглощение влаги, которая накапливается в хладагенте.

Докипатель: оберег компрессора

Это ёмкость между испарителем и компрессором. Требуется для того, чтобы хладагент докипел и не попал в компрессор в жидком состоянии. В противном случае компрессор ждёт гидроудар и выход из строя. Для повышения КПД докипатель ставят в месте, которое требует охлаждения, обычно в морозильной камере.

Описание процесса охлаждения

Устройства, из которых состоит холодильник, известны. Теперь будет представлена схема их взаимодействия, чтобы охладить внутреннюю среду.

Работа простого холодильника без дополнительных устройств вроде системы NoFrost построена следующим образом:

  1. При помощи мотор-компрессора хладагент или фреон в газообразном состоянии высасывается из испарителя. Компрессор сжимает газ и через фильтрующий элемент выталкивает его в конденсатор.
  2. В результате сжатия жидкий фреон нагревается. В конденсаторе он остывает до комнатной температуры и переходит в жидкое состояние.
  3. Хладагент в жидком состоянии находится под давлением, которое создаёт компрессор. Из конденсатора жидкий фреон попадает через капилляр в испаритель. Там агрегатное состояние меняется обратно на газообразное. Но для перехода в газ фреону требуется тепло. Оно отнимается у стенок внутренней полости холодильника. В результате пространство охлаждается, а фреон становится газообразным.
  4. Процесс длится до того момента, пока в испарителе не будет достигнута предварительно заданная терморегулятором температура. Как только она будет достигнута, терморегулятор выключит электрическую цепь, и компрессор прекратит работу.
  5. Спустя некоторое время внутри холодильника температура начнёт расти, поскольку охлаждение будет отсутствовать. Однако терморегулятор замкнёт контакты, и пусковое реле включит электродвигатель компрессора. Цикл повторится заново.
Читайте также:
Кухонные мойки из нержавеющей стали: врезные и накладные раковины на кухню из нержавейки, характеристики и преимущества

Как видно, процесс работы холодильника построен на переходе охлаждающей жидкости (фреона или хладагента) из жидкого состояния в газообразное. Чтобы превратиться в пар, фреону требуется тепло. Это тепло он отнимает во внутреннем пространстве камер холодильника. Чтобы автоматизировать процесс, в холодильнике используется автоматическое оборудование для терморегулирования и включения/выключения электромотора.

Схема работы электроустройств

Принцип работы электросхемы холодильника:

  1. Электрический ток подаётся из сети общего пользования через следующие устройства:
    • Контакты терморегуляторы (рассмотрим, что они замкнуты).
    • На кнопку размораживания (при наличии таковой).
    • К реле теплозащиты.
    • На катушку пускового реле.
    • К обмотке электромотора компрессора.
  2. На данный момент мотор не получил вращения. Значит, протекающий электроток через обмотку мотора превышает номинальный. Устройство пускового реле сделано так, что при превышении номинально заданного напряжения его контакты замыкаются. В результате обмотка двигателя подключается. После начала вращения двигателя ток начинает снижаться на пусковом реле. После достижения номинального напряжения контакты на пусковом реле размыкаются, и электродвигатель работает в обычном режиме.
  3. Температура в испарителе с течением времени будет падать. После достижения определённого значения контакты терморегулятора размыкаются. В результате электродвигатель останавливается, компрессор больше не работает.
  4. Поскольку компрессор больше не работает, то температура в испарителе начинает постепенно расти. После повышения температуры выше установленного порога контакты терморегулятора замыкаются, после чего цикл охлаждения повторяется.

В электросхеме холодильника также присутствует реле защиты. Оно выключает электродвигатель, если электроток подаётся в избытке. Это помогает уберечь как обмотку электродвигателя, так и в целом жильё от возможного возгорания из-за перегрузки в электросети и её воздействия на электросистему холодильника.

Устройство реле защиты простое. Оно состоит из тонкой металлической пластины. При повышении температуры, которая возникает из-за повышенного сопротивления электротока при его избытке, пластина изгибается, в результате контакты размыкаются. После того как пластина остывает, контакты снова смыкаются.

Электрическая схема холодильника: устройство и принцип работы бытовых холодильников

Холодильник не включается, и вам нужно выяснить причину поломки? Выбираете новый агрегат и хотите понять отличие в принципе работы разных моделей? Поможет в этом электрическая схема холодильника, в которой отражено взаимодействие основных его узлов.

Понимая принцип работы, вы сможете избежать обмана мастеров или починить холодильник самостоятельно, а также снизить риск поломок и увеличить рабочий ресурс аппарата. В этой статье рассмотрим схемы устройств различных типов: однокамерных и 2 – 3-камерных, с системой NoFrost и без неё, двухкомпрессорных, с механическим и электронным управлением.

Принципиальная схема устройства холодильника

Ещё 30 – 40 лет назад бытовые холодильники имели довольно простое строение: мотор-компрессор запускался и отключался 2 – 4 устройствами, о применении электронных плат управления и речи быть не могло.

Современные модели имеют множество дополнительных опций, но принцип работы в целом остается неизменным.

Терморегулятор – основной и единственный орган управления, которым пользователь может настроить работу старого холодильника, располагается обычно внутри холодильной камеры. Под силовым рычагом – крутящейся ручкой – скрыта пружина сильфона. Она сжимается, когда в камере холодно, тем самым размыкая электрическую цепь и отключая компрессор.

Как только температура поднимается, пружина распрямляется и вновь замыкает цепь. Ручка с указателями силы заморозки холодильника регулирует допустимый диапазон температур: максимальную, при которой компрессор запускается, и минимальную, при которой охлаждение приостанавливается.

Тепловое реле выполняет защитную функцию: контролирует температуру двигателя, поэтому расположено непосредственно возле него, часто совмещено с пусковым реле. При превышении допустимых значений, а это может быть 80 градусов и более, биметаллическая пластина в реле изгибается и прерывает контакт.

Мотор не получит питания до тех пор, пока не остынет. Это защищает как от поломки компрессора вследствие перегрева, так и от пожара в доме.

Мотор-компрессор имеет 2 обмотки: рабочую и стартовую. Напряжение на рабочую обмотку подается напрямую после всех предыдущих реле, но этого недостаточно для запуска. Когда напряжение на рабочей обмотке повышается, срабатывает пусковое реле. Оно дает импульс на стартовую обмотку, и ротор начинает вращаться. В результате поршень сжимает и проталкивает по системе фреон.

В целом цикл работы холодильника можно описать следующим образом:

  1. Включение в сеть. Температура в камере высокая, контакты терморегулятора замкнуты, мотор запускается.
  2. Фреон в компрессоре сжимается, его температура повышается.
  3. Хладагент выталкивается в змеевик конденсатора, расположенный за спиной или в поддоне холодильника. Там он остывает, отдает тепло воздуху и переходит в жидкое состояние.
  4. Через осушитель фреон попадает в тонкую капиллярную трубку.
  5. Попадая в испаритель, расположенный внутри камеры холодильника, холодильный агент резко расширяется благодаря увеличению диаметра трубок и переходу в газообразное состояние. Полученный газ имеет температуру ниже -15 градусов, поглощает тепло из камер холодильника.
  6. Немного нагретый фреон поступает в компрессор, и всё начинается заново.
  7. Через некоторое время температура внутри холодильника достигает заданных значений, контакты терморегулятора размыкаются, мотор и движение фреона останавливаются.
  8. Под воздействием температуры в помещении, от новых тёплых продуктов в камере и открывания двери, температура в камере повышается, терморегулятор замыкает контакты и начинается новый цикл охлаждения.

Эта схема в точности описывает работу старых однокамерных холодильников, в которых один испаритель.

Как правило, испаритель является корпусом морозилки в верхней части агрегата, не изолированный от холодильной камеры. Отличия в устройстве других моделей рассмотрим далее.

Двухкамерные и двухкомпрессорные модели

В большинстве доступных двухкамерных моделей общий фреоновый контур: после прохождения по испарителю морозильной камеры, хладагент направляется в основную камеру, а лишь оттуда – в компрессор.

Мотор выключается по сигналу термореле, расположенному в основной камере, общая схема электрики не отличается от однокамерных моделей.

Читайте также:
Как расчитать сопротивление электрической цепи: полный гайд с примерами и формулами

В холодильниках No Frost эта система часто реализована одним общим испарителем, расположенным в перегородке между камерами. Разница температур регулируется турбинами и количеством воздуховодов, подробнее о таких моделях и их электрике поговорим далее.

Двухкомпрессорные модели позволяют независимо управлять температурой в каждой камере. По сути, это два отдельных, независимых устройства в одном корпусе – соответственно, и электрическая схема полностью продублирована: отдельный терморегулятор для каждой камеры, отдельное пускозащитное реле для каждого компрессора.

Независимая регулировка температуры в каждой камере возможна и с одним компрессором, при двухконтурной системе. Она может быть реализована различными способами: с преимуществом заморозки или абсолютно независимыми контурами.

В первом случае термостат холодильной камеры при достижении заданной температуры перекрывает клапан, и фреон начинает циркуляцию по малому кругу – только через морозилку. Компрессор останавливается при размыкании контактов термостата морозильной камеры.

Во втором варианте фреон имеет возможность циркуляции по любому одному из контуров или по обоим сразу, а регулируется этот процесс открытием и закрытием определенных клапанов по сигналу электронной платы управления.

Трехкамерные холодильники и зона нулевой температуры

Свежие мясо, птица и рыба недолго хранятся в основном отсеке холодильника, а при заморозке теряют часть полезных свойство, вкуса и аромата. Для них часто предусмотрен отдельный ящик с температурой, близкой к нулю, либо даже отдельная камера.

Наиболее точно поддерживается температура в зоне свежести при таких условиях:

  • отдельная камера со своим испарителем и термистором, система циркуляции фреона двух– или трехконтурная. Вариант довольно дорогой и громоздкий, но и объёмы камеры значительные;
  • изолированный отсек в основной камере холодильника с системой No Frost, снабженный дополнительными настраиваемыми вручную воздуховодами от испарителя и термометром. Точность температуры зависит от своевременности ручной настройки;
  • аналогичное предыдущему исполнение, в котором воздушные заслонки управляются электронным блоком.

Альтернативный вариант – охлаждение от “плачущего” испарителя основной камеры.

Как видим, нулевая зона может быть реализована в холодильниках с различной схемой электрики, для обеспечения её работы могут быть дополнительно включены терморегулятор или термистор, а также расширена плата электронного управления.

Система No Frost и саморазморозка

Описанные выше холодильники имеют капельную систему разморозки. Это значит, что холодильной камере установлен “плачущий” испаритель: в период простоя компрессора иней на нём тает естественным образом, потому как температура в камере плюсовая.

Образовавшаяся вода стекает по специальным желобам через трубочку в контейнер, расположенный над мотором или возле него. Позже работающий мотор сильно нагревается, и вода испаряется. Морозилка при такой системе самостоятельно не оттаивает никогда, к тому же иней образуется не только на стенках камеры, но и на продуктах.

Холодильники No Frost не нуждаются в разморозке, инея в их камерах, даже в морозилке, вы не увидите. Характерная особенность таких моделей – наличие вентилятора, который распределяет холодный воздух от испарителя по камерам.

Сам охлаждающий змеевик в таких моделях выглядит не как привычная сплошная металлическая пластина, а как автомобильный радиатор или змеевик конденсатора сзади старых холодильников.

В общей схеме работы холодильника новые элементы ведут себя следующим образом:

  • вентилятор или турбина запускается вместе с компрессором и равномерно распределяет холодный воздух по камерам;
  • когда термореле размыкает контакты, питающие двигатель в связи с достижением заданной температуры, одновременно отключается и вентилятор;
  • раз в 8 – 16 часов термореле включает нагревательный элемент. Это электрический мат или провод, нагревающий змеевик испарителя для удаления с него инея. Теплый воздух не попадает в камеры холодильника, поскольку испаритель скрыт, а вентилятор отключен;
  • когда весь иней оттаял, переключатель компенсации температуры отключает подогрев;
  • дополнительно термостат может управлять заслонкой, регулирующей подачу холодного воздуха в основную камеру по каналам.

Разморозка таких холодильников похожа на “плачущий” испаритель лишь в одном: образовавшаяся вода также стекает по каналам в емкость около мотора.

Описанная выше схема – наиболее примитивная. Большинство современных моделей управляются централизованно, с электронной платы.

Основной недостаток холодильников No Frost – пересыхание продуктов из-за постоянной циркуляции воздуха. Всё приходится хранить в контейнерах с плотными крышками или заворачивать в плёнку.

Оригинальное решение проблемы предлагает Electrolux в системе Frost Free. В этих агрегатах морозилка работает по системе No Frost, а в камере с плюсовой температурой установлен классический, “плачущий” испаритель. Электрическая схема в целом идентична стандартным системам “без инея”.

Умные холодильники с электронным управлением

Классические терморегуляторы, с механической поворотной ручкой и сильфоном внутри, в современных холодильниках встречаются всё реже. Они уступают место электронным платам, способным управлять постоянно увеличивающимся разнообразием режимов работы и дополнительных опций холодильника.

Функцию определения температуры вместо сильфона выполняют датчики – термисторы. Они значительно более точные и компактные, часто устанавливаются не только в каждой камере холодильника, но и на корпусе испарителя, в генераторе льда и снаружи холодильника.

Управляющая электроника многих холодильников выполнена на двух платах. Одну можно назвать пользовательской: она служит для ввода настроек и отображения текущего состояния. Вторая – системная, через микропроцессор управляет всеми устройствами холодильника для реализации заданной программы.

Отдельный электронный модуль позволяет использовать в холодильниках инверторный двигатель.

Такие моторы не чередуют циклы работы на максимальной мощности и простоя, как обычные, а лишь меняют количество оборотов в минуту, в зависимости от необходимой мощности. В результате температура в камерах холодильника постоянная, потребление электроэнергии снижается, а рабочий ресурс компрессора – повышается.

Использование электронных плат управления невероятно расширяет функциональные возможности холодильников.

Современные модели могут быть оснащены:

  • панелью управления с дисплеем или без него, с возможностью выбора и установки режима работы;
  • множеством датчиков температуры NTC;
  • вентиляторами FAN;
  • дополнительными электромоторами М – например, для измельчения льдинок в генераторе льда;
  • нагревателями HEATER для систем оттайки, домашнего бара и пр.;
  • электромагнитными клапанами VALVE – например, в кулере;
  • выключателями S/W для контроля закрытия дверцы, включения дополнительных устройств;
  • Wi-Fi адаптером и возможностью дистанционного управления.
Читайте также:
Мини-сауна для квартиры: электрическая, портативная, как сделать своими руками

Электрические схемы подобных устройств также поддаются ремонту: даже в самой сложной системе нередко причиной неисправности становится вышедший из строя датчик температуры или подобная мелочь.

Если же холодильник “глючит” и отказывается корректно выполнять заданную программу, либо вообще не включается, вероятнее всего проблема касается платы или компрессора, лучше доверить ремонт специалисту.

Выводы и полезное видео по теме

О том, как устроен и работает компрессор бытового холодильника, наглядно и подробно рассказывают в этом видео:

А здесь на стенде собирают и подключают все элементы электрической цепи холодильника No Frost:

Всё разнообразие современных бытовых холодильников сводится к одной принципиальной электрической схеме, усовершенствованной и дополненной различными компонентам. Как бы ни отличался Indesit последней модели от старенького Минска, производят холод они по одинаковому принципу.

Электрические цепи бюджетных и старых холодильников вполне поддаются домашнему ремонту по типичной схеме, электронные же платы управления различаются для каждой серии. Но даже они имеют схожее общее строение.

А какому холодильнику отдали вы свое предпочтение? Смогли узнать что-то новое, интересное и полезное из этой статьи? Делитесь своим мнением, опытом и знаниями в комментариях ниже.

Канадские печи Булерьян, устройство и принцип работы

Здесь вы узнаете:

  • Недостатки традиционных печей
  • Печи Булерьян и их устройство
  • Принцип работы печи
  • Длительное горение топлива
  • Достоинства и недостатки
  • Модификации Булерьянов и их принципы работы

Прогрессивное человечество уже придумало десятки видов твердотопливных печей и котлов самых разных конструкций. Они отличаются размерами, мощностью, устройством, внешним видом и многими другими параметрами и характеристиками. Но в дополнение ко всему парку печей появилась еще одна относительная новинка – это печь Булерьян родом из холодной Канады.

Давайте посмотрим, что представляет собой данная печка, как она устроена и как она работает. Заодно мы прощупаем ее на вопрос плюсов и минусов.

Недостатки традиционных печей

Если как следует рассмотреть печь Булерьян, станет понятно, что это самая обыкновенная пиролизная буржуйка, оснащенная производительным конвектором. Традиционные дровяные печки обладают множеством недостатков:

  • Быстро сгорание топлива;
  • Низкий показатель КПД;
  • Низкое тепловыделение.

Буржуйки стали крайне популярными печами там, где нет газовой магистрали. Они отличаются простейшей конструкцией, а народные умельцы научились изготавливать их самостоятельно, пользуясь старыми бочками, алюминиевыми бидонами, газовыми баллонами и обрезками листового металла. В результате на свет появляются довольно мощные отопительные агрегаты, радующие потребителей большим количеством тепла.

КПД обычной буржуйки редко превышает 80%. Все дело в том, что большая часть тепла улетает в дымоход. Площадь у поверхности печек не самая большая, поэтому тепловая энергия рассеивается плохо. Для увеличения эффективности буржуйки обкладываются камнем, шамотным кирпичом, оснащаются простыми металлическими конвекторами. Благодаря этому они дольше удерживают тепло и лучше отдают его в обогреваемые помещения.

Обычная буржуйка, даже с учетом множества улучшений, никогда не сможет сравниться по эффективности и качеству прогрева помещения даже с самой простой печью Булерьян.

Тем не менее в условиях холодного климата классическая буржуйка выглядит далеко не самым подходящим вариантом для обогрева домов, не подключенных к газовым магистралям – сказывается медленный нагрев и быстрое сгорание дров. Частично проблема решается с помощью пиролизного сгорания топлива, делающего горение длительным и более эффективным. Но для того чтобы можно было оперативно наполнить любое здание теплом, нужен был альтернативный прибор.

Печи Булерьян и их устройство

Решение задачи пришло из Канады – страны, известной своим суровым климатом. Там постоянно царят поистине сибирские морозы, но закаленные канадцы не обращают на холода особого внимания. К тому же они изобрели печь Булерьян – это дровяная печь, позволяющая за считаные минуты прогреть помещение или здание большого размера. Сегодня Булерьян стала известной во всем мире. Она выпускается многими производителями, несмотря на наличие патента у одного немецкого производителя.

Печь Булерьян – это уникальное сочетание преимуществ классической буржуйки, пиролизного горения и конвекционного обогревателя. При этом сочетание получилось простым и очень эффективным. Фактически разработчики добавили к обычной буржуйке конвекционные трубки и умудрились сделать так, чтобы генерируемое тепло практически полностью уходило в воздуховоды, а не в дымоход.

Твердотопливная печь Булерьян состоит из следующих частей:

  • Камера сгорания – ее объем составляет примерно ¾ от всего внутреннего объема. Здесь происходит первоначальный розжиг горючего, когда Булерьян только запускается. И здесь же производится генерация продуктов пиролиза;
  • Камера дожигания – по своему объему она занимает примерно ¼ внутреннего пространства. Сюда, под действием тяги, попадают продукты пиролиза, которые воспламеняются и сгорают с образованием высокотемпературного пламени;
  • Инжекторы – небольшие трубки, по которым в камеру дожигания поступает атмосферный воздух, необходимы для сжигания продуктов пиролиза;
  • Конвекционные трубы – печка Булерьян является мощным конвектором, причем конвекция образуется за счет толстых металлических труб. Внутренняя часть этих труб контактирует непосредственного с горящими дровами и пламенем. Благодаря большой площади соприкосновения, они отбирают гигантское количество тепла, отправляя его в помещения в виде мощных конвекционных потоков;
  • Регуляторы – к ним относятся шиберная заслонка и дроссель на загрузочной дверце. Благодаря им в печи типа Булерьян поддерживается реакция пиролиза – регулирующие элементы ограничивают тягу и подачу кислорода. Одновременно с этим они отвечают за интенсивность горения и поддержание той или иной температуры;
  • Дымоход – самая простая часть, нередко оснащаемая емкостью для сбора конденсата. Через дымоход удаляются продукты сгорания.
Читайте также:
Как создать газон на даче самостоятельно: выбор аэратора, установка автополива, использование катка для газона

Устройство печи Булерьян действительно очень простое. Самая важная ее часть – это топка, образуемая конвекционными трубами. Большая часть их площади открыта воздействию жара, чем достигается высокая эффективность агрегата.

Принцип работы Булерьяна до невозможности прост и хорошо иллюстрирован этой картинкой.

Булерьян – это печь-буржуйка из Канады, из страны с холодным климатом. А это значит, что она обладает высокой производительностью. Изначально такими печками пользовались лесорубы, отапливая ими свои домики – комфортная атмосфера в них достигалась за счет мощной конвекции, образующейся за счет большого количества тепла. Благодаря простейшей схеме, Булерьян может быть изготовлена самостоятельно, с использованием подсобных инструментов. Но давайте посмотрим, как работает данная печь.

Принцип работы печи

Далее мы рассмотрим принцип работы Булерьяна. Традиционные печи сжигают дрова прямым способом – внутри топки бушует пламя, отдающее тепловую энергию через корпус в окружающее пространство. Причем дикое количество тепла просто улетает в атмосферу – дымоходы у них раскаленные. Что касается Булерьяна, то он работает по-другому, используя процесс газогенерации.

В школьных учебниках физики опубликован весьма любопытный эксперимент – в стеклянную колбу поместили древесные опилки, с другой стороны колбы сделали отводящую трубку. Колба устанавливалась над горелкой, внутри нее начинался процесс пиролиза – древесина, подвергаясь воздействию тепла, начинала выделять горючие газы. Эти газы выходили через отводящую трубку, при поднесении спички здесь появлялось устойчивое пламя.

Дрова отличаются неплохой теплотворностью, особенно, если они достаточно сухие – каждый лишний процент влаги будет затруднять горение и приводить к образованию конденсата. Но теплотворность их можно поднять с помощью реакции пиролиза – именно этот принцип работы и реализован в печи Булерьян. Она обладает большой камерой сгорания, обеспечивает генерацию продуктов пиролиза и эффективно прогревает помещения.

Печка-буржуйка канадская под названием Булерьян работает следующим образом:

  • В ее топку загружаются поленья и разжигаются традиционным способом;
  • После охватывания пламенем всего загруженного топлива, подача кислорода в печь Булерьян ограничивается;
  • Начинается процесс пиролиза – его продукты попадают в камеру дожиганию, смешиваются со вторичным воздухом и воспламеняются;
  • Тепло, образованное от тления и сгорания древесины, а также от сжигания продуктов пиролиза, отправляется в воздушный теплообменник.

Здесь начинается самое интересное. Теплообменник печи Булерьян представляет собой сборку труб большого диаметра. Они начинаются у самого пола, охватывают по полукругу камеру сгорания и заканчиваются в верхней части. Причем снизу и сверху они скрещиваются, образуя топку симметричной каплевидной формы. Фактически воздушный теплообменник печи Булерьян – это и есть ее корпус.

Тепловыделение печи так велико, что при правильно построенном дымоходе Булерьян сможет отапливать не только помещение, в котором находится сам, но и комнату, через которую проходит только лишь труба дымохода.

Получившийся теплообменник и является сердцем печи Булерьян. Благодаря ему она и получила свою высокую эффективность. Раскаленные газы отдают тепловую энергию в изогнутые трубы, которые играют роль самого обычного конвектора. За счет закругленной формы и максимальной площади соприкосновения с источником жара, они создают мощную конвекцию – каждая труба пропускает через себя гигантское количество воздуха, быстро прогревая жилые и нежилые постройки.

Длительное горение топлива

Всего несколько трубок, охватывающих камеру сгорания, и перед нами получается печь длительного горения Булерьян. В ней очень большая топка, поэтому сюда запросто загружается большое количество топлива. Одной загрузки хватает на несколько часов работы, что зависит от мощности агрегата. Правильно подобрав мощность к площади, вы будете закладывать дрова максимум 2-3 раза в сутки, не обременяя себя излишними заботами.

Длительное горение в печи Булерьян обеспечивается не только за счет большой камеры сгорания, но и за счет применения газогенераторной схемы работы. При ограничении потока кислорода в топку, дрова начинают тлеть, причем этот процесс является длительным. Выделяющиеся пиролизные газы постепенно сгорают в верхней камере дожигания, обеспечивая поддержку определенной интенсивности горения – вы можете отрегулировать ее шиберной заслонкой и дросселем.

Благодаря длительному горению дров в печи Булерьян, у пользователей появляется возможность избавиться от постоянной возни с загрузкой топлива. Если традиционная печка с небольшой топкой требует новых порций поленьев каждые 2-3 часа, то в случае с печью Булерьян этот процесс не покажется трудоемким – между подходами для загрузки древесины будет проходить как минимум 6-8 часов. Зависит это от следующих факторов:

  • Объем загруженных поленьев;
  • Интенсивность горения;
  • Температура на улице;
  • Влажность древесины.

Регулируя просвет шиберной заслонки в дымоходе печи Булерьян, вы сможете повлиять на скорость горения, ориентируясь на собственные температурные предпочтения и погоду на улице.

Достоинства и недостатки

Дровяная печь Булерьян является серьезной альтернативой другим твердотопливным агрегатам – это печи-камины, различные буржуйки, самодельные печки и многое другое. Она обеспечит максимальной оперативный прогрев и порадует отсутствием проблем в эксплуатации – она легко разгорается, не капризничает и не заставляет долго ждать поступления тепла. Сфера применения крайне велика, ведь вы можете купить и использовать печку на даче, в гараже, в подсобном помещении. Булерьян для дома или загородного имения – тоже неплохой и экономичный вариант обогрева.

Давайте рассмотрим основные положительные черты печи Булерьян:

Существует множество вариантов расположения печи в доме. Приложив немного фантазии, можно создать очень уютное и приятное глазу место для отдыха.

  • Быстрое поступление тепла за счет интенсивной конвекции – большой диаметр труб воздушного теплообменника обеспечивает неплохую производительность. Время прогрева составляет от 20 минут;
  • Безопасность – за счет мощной конвекции температура корпуса печи Булерьян оказывается низкой, ожоги от раскаленного металла исключены;
  • Длительное горение – обеспечивает более удобную эксплуатацию техники. Вместо 7-8 подходов для закладки топлива в сутки потребуются 2-3 захода;
  • Возможность обогрева помещений большой площади – для этого в продаже имеются особо мощные печи Булерьян, мощностью до нескольких десятков киловатт;
  • Легкость в модернизации – любую печь можно быстро превратить в котел Булерьян, который ставится в систему водяного отопления;
  • Отсутствие необходимости в дополнительных источниках энергии – они работают по энергонезависимой схеме;
  • Не нужно разрешение на монтаж – вы вправе устанавливать печи Булерьян где угодно, без документального оформления;
  • Доступная цена – купить печь Булерьян мощностью 10 кВт вы сможете буквально за 7-9 тыс. рублей.
Читайте также:
Как улучшить освещение в комнате: лучшие способы для создания уютной атмосферы

Есть и недостатки:

  • Нужно собирать конденсат – он образуется из-за большого содержания влаги в древесине;
  • Особые требования к качеству дров – канадская печь Булерьян плохо горит на сырых дровах;
  • Необходимость в регулярной чистке дымохода – он должен быть чистым, не забитым;
  • Громоздкость – печи Булерьян характеризуются некоторой пухлостью, особо присущей моделям повышенной мощности;
  • Не всегда приятный дизайн – некоторые модели отличаются не самыми удачными внешними данными.

В целом печи Булерьян хвалят. Свою функцию они выполняют на 100%, обеспечивая быстрое нагнетание тепла в обогреваемые помещения. Время работы на одной закладки составляет в среднем 8 часов – это уже солидный плюс.

Модификации Булерьянов и их принципы работы

Обложив Булерьян кирпичом, Вы не только повысите ее эффективность, но и защитите своих домочадцев от возможных ожогов при случайном соприкосновении с печью.

Далее мы рассмотрим две интересные модификации печи Булерьян. Первая из них нацелена на работу в составе водяных систем отопления. Все дело в том, что воздушный трубчатый теплообменник может быть с легкостью обращен в водяной теплообменник. Пропуская по нему теплоноситель, мы получим полноценный котел Булерьян, радующий потребителей длительным горением и мощной отдачей тепла.

Печи Булерьян с водяными теплообменниками представлена в продаже в виде уже готовых моделей. Как утверждают отзывы пользователей, они отличаются высокой эффективностью и быстро прогревают теплоноситель в системе отопления – сказывается высокая производительность системы. Если нет денег на покупку водяной модификации, но у вас уже есть воздушная печь Булерьян, вы можете переделать ее под воду.

Ничто не мешает приспособить печь Булерьян для обогрева нескольких помещений без прокладки водяного отопления. Делается это путем организации воздуховодов, разводимых по комнатам. Например, печку можно смонтировать в малогабаритном помещении, оснащенном окошками для забора воздуха снизу и отходящими сверху воздушными каналами. Если хочется более серьезной производительности, следует поработать с конвектором:

  • Объединить заборные отверстия одной трубой и установить здесь дутьевой вентилятор;
  • Объединить выпускные отверстия аналогичной трубой и направить потоки воздуха в комнаты.

Принцип работы печи Булерьян, построенной по такой схеме, будет крайне прост – вентилятор прогоняет более холодный воздух по трубам, в результате чего тот нагревается и под некоторым давлением попадает в другие помещения. Такая схема отличается более быстрой подачей тепла. Кстати, воздушное отопление с воздуховодами активно используется в Соединенных Штатах Америки.

Схема работы отопительных печей Булерьян

Среди многообразия всяческих отопительных устройств, сделанных из металла и потребляющих в качестве топлива древесину, отопительные печи Булерьян занимают особое место благодаря своей оригинальной конструкции, которая была разработана в далекой Канаде.

Описание конструкции и принципа действия

Изначально по своей сути это – обычная металлическая печь, чьей задачей является отопление помещения путем прямого нагрева воздуха. Другое дело, каким способом этот нагрев реализован. Отопитель не обогревает воздух в комнате своими раскаленными стенками, как это происходит в случае с обычной печью, а пропускает его сквозь своеобразный теплообменник — калорифер, в этом и заключается принцип работы печи Бренеран.

Теплообменник – это сам корпус нагревателя в виде изогнутых труб, образующих стенки топки цилиндрической формы. Трубы не прилегают друг к другу вплотную, между ними соблюдены определенные промежутки, в которых стенка камеры сжигания выполнена из толстого листового металла. Это сделано для более интенсивного прогрева воздуха в трубах. Когда отопитель разогрет, в них появляется конвективная тяга, побуждающая воздушные массы нагреваться и циркулировать снизу вверх до тех пор, пока весь воздух в комнате не пройдет через такой калорифер.

Правильно подобранная по печь способна нагреть отапливаемое помещение в течение 20—30 минут, так как конструкция печи Булерьян позволяет ей работать в двух режимах.

  1. Растопка и прогрев, когда происходит интенсивное сжигание древесины с целью быстро обогреть здание и перейти в более экономичный и длительный режим.
  2. Продолжительное горение.

Подача воздуха в теплогенератор происходит через заслонку круглой формы, встроенной в загрузочную дверцу топливника. В процессе розжига заслонка открывается полностью, давая возможность древесине разгореться и быстро нагреть корпус печи. Ниже на фото показано внутреннее устройство Булерьяна.

Сразу можно заметить полное отсутствие зольной камеры, внизу просто проложен подовый лист толстого металла. Сверху установлен второй лист примерно на том же расстоянии от стенок топки, что и подовый. Над ним находится патрубок дымохода, то есть, прямого выхода из камеры сгорания для газов нет, им обязательно нужно обогнуть верхнюю перегородку, за счет чего достигается эффективность порядка 65—70%. Чтобы до конца понять, как работают отопительные агрегаты Бренеран, проследим процесс от самого розжига, который осуществляют по своим правилам.

Два рабочих режима

Вначале в камеру загружают бумагу, картон, мелкую древесину и поджигают. Дверца плотно закрывается, а воздушная заслонка распахивается полностью. В процессе подкладываются небольшие поленья, с тем чтобы топка разгорелась на полную мощность. При этом температура в ней достигает 700—800 градусов, а через калорифер начинает интенсивно проходить воздух, нагреваемый до температуры 130—140º. Благодаря конвективной тяге горящая в режиме открытого пламени печь Бренеран пропускает через свой теплообменник 4—6 м3 воздуха за 1 минуту, быстро прогревая весь объем помещения.

Читайте также:
Как создать эффектный интерьер с помощью 3D-обоев

Работа в таком режиме непродуктивна, а КПД – низкий, поэтому далее следует переход в штатный режим длительного горения. Для этого в топку закладывают поленья на всю длину, а заслонку прикрывают, ограничивая доступ кислорода.

Специалисты–печники рекомендуют класть в «Булер» поленья, что на 10 см короче длины топки. При этом бревно лучше расколоть всего лишь на 2 части. О правилах топки больше узнать можно, просмотрев следующее видео.


Интенсивное сжигание прекращается, дрова медленно тлеют начиная от дверцы топки и до самого конца, на что уходит порядка 6—8 часов, а то и более. Продукты горения поднимаются, огибают перегородку и уходят в горизонтально расположенный дымоход. Во второй камере, образованной перегородкой, газы периодически дожигаются, но этот процесс непостоянный и нерегулируемый.

Утверждение о том, что печки Бренеран являются газогенераторными — миф. Одна из специализированных компаний провела исследование с введением в верхний газоход видеокамер с целью обнаружения процесса дожигания пиролизных газов. Были замечены лишь редкие вспышки и не более того, это значит, что «Булер» — обычная двухходовая печь.

В штатном режиме температура в камере сжигания опускается до 600 ºС, проходящего через калорифер воздуха – до 60—70 ºС, а наружная температура корпуса становится равной 50—55 ºС. Получается, что в случае неосторожности об агрегат даже трудно обжечься. Хотя производители в модели торговой марки Бренеран для жилых зданий устанавливают на корпус защитные экраны.

Булерьян с нагревом воды

Существует разновидность металлических отопителей данного типа, функционирующих по способу водогрейного котла. Это установка — Булерьян Аква с водяным контуром, в чьем теплообменнике вместо воздушных масс протекает теплоноситель.

Верхний патрубок подачи подключается к системе отопления с открытым расширительным баком, нижний – к обратному трубопроводу. Однако, удачный воздушный отопитель превратить в столь же успешный котел и перевести на полностью водяное отопление не удастся, так как в штатном режиме тления теплоноситель не прогреется до необходимой температуры.

Получается, что топить придется все время на максимуме, а это неэффективно, только успевай подкладывать новые дрова. Да и стальной корпус агрегата рассчитан на долговечную эксплуатацию при меньшей температуре. Как вариант – использовать печь Аква-Бренеран для отопления 1—2 небольших комнат, в каждой из которых стоит по одному радиатору.

Другой вариант – завязать водяной контур на систему ГВС с накопительным баком, что более реалистично, поскольку здесь не требуется высокая температура воды, достаточно будет 50 ºС. Но как же в таком случае организовать с помощью «Булера» отопление частного дома? Это возможно, только понадобится присоединить к верхним выходам труб воздуховоды и развести их по дому. Только нужно следить, чтобы не нарушался принцип конвекции и нагретый воздух спокойно двигался вверх, то есть, избегать горизонтальных участков.

Преимущества и недостатки

Многие домовладельцы симпатизируют обогревателям Бренеран и этому есть причины:

  • очень быстрый обогрев помещения.
  • длительность горения – от 8 часов.
  • практичность и безопасность, установка печи Булерьян в доме или теплице – один из лучших вариантов отопления.
  • при установке агрегат нужно лишь подключить к хорошему дымоходу, а так монтаж Булерьяна заключается в его размещении на ровной площадке.

Что касается стоимости подобных отопительных устройств, то их цены несколько выше простых металлических печек, поэтому Бренеран нельзя назвать самым доступным вариантом. Есть и другие недостатки:

  • конструкция печи достаточно проста, но сложна в изготовлении, делать ее своими руками часто не имеет смысла;
  • какое попало топливо в нем сжигать нельзя, нужны крупные поленья и только дерево (не уголь!);
  • из-за низкой температуры газов по дымоходу стекает конденсат, поэтому трубу придется прокаливать в режиме максимального горения.

Заключение

Из всего вышесказанного напрашивается вывод, что Булерьяны как были, так и остаются обогревателями, больше подходящими для нежилых помещений. Комфортной их эксплуатацию никак не назовешь, невзирая на высокую эффективность. Хотя для загородного дачного домика этот агрегат отлично подойдет, если нет высоких требований к интерьеру комнат.

Конструкция отопительной печи «Булерьян»

Отопление «Булерьяном» происходит по следующей схеме: нижние трубы обеспечивают поступление холодного воздуха, а верхние – прогретого. За счет разницы в температурах входящего и выходящего потоков решается вопрос нагнетания воздуха.

Наименьшая модель печи «Булерьян» на дровах способна нагревать около 5 м³ в минуту. С помощью устройства большего размера можно обогреть помещение объемом до 1 тыс. м³, с выводящим горячим потоком в 50 м³ за минуту. Именно эти показатели делают печь «Булерьян» эффективным отопительным устройством.

Подобный агрегат пользуется популярностью среди владельцев загородных домов благодаря максимально коротким срокам прогревания небольшого помещения. Так, в течение 25 минут можно нагреть площадь в 40 м² до комфортной температуры.

Преимущества и недостатки

Среди многочисленных положительных свойств печи «Булерьян» на дровах можно выделить следующие:

  • прогревание помещения до комфортной температуры за короткий период;
  • экономный расход топливного сырья;
  • отсутствие сложностей при установке конструкции;
  • исключена возможность получения ожога, так как обшивка печи практически не нагревается;
  • удобство обслуживания и ухода;
  • и самое важное – высокий показатель КПД, что обычно не характерно для агрегата с открытым типом топки.

Среди недостатков отмечают следующее:

  1. Некоторую трудность представляет обогрев отдельных помещений, разделенных стенами. Эту проблему можно решить, смонтировав в комнатах специальные воздуховоды.
  2. Снижение температуры воздуха в помещении после прогорания топлива. Для устранения этого недостатка потребуется закладка сырья в топку каждые 5-8 часов в зависимости от интенсивности горения.
Читайте также:
Шикарный интерьер в квартире

Как видите, эти моменты связаны с особенностью работы печи. В целом же установка «Булерьяна», его эксплуатационные характеристики и обслуживание конструкции не вызывают особых сложностей и нареканий.

Принцип работы устройства «Булерьян»

Изначально этот вид печи был предназначен для канадских лесорубов. Агрегат изготавливался специально под их условия работы, а именно частые переезды зимой с одного места на другое. Поэтому основными требованиями, предъявляемыми к конструкции, выступали следующие моменты:

  1. Безопасность и эффективность. Печь должна была прогревать помещение за короткий срок.
  2. Соблюдение условий быстрого и легкого монтажа конструкции, отсутствие сложных настроек и процессов регулировки.
  3. Исключение возможности получения ожога за счет выбора материала и правильного выполнения обшивки печи.
  4. Невозможность попадания угарного газа в комнату.
  5. Сравнительно небольшой вес всего сооружения.

Прежде чем приступить к описанию конструкции агрегата, советуем обратить внимание на чертежи:

Теперь переходим к изучению устройства печи «Булерьян». Компактная модель имеет корпус, выполненный в форме цилиндра. Агрегат для обогрева габаритного помещения изготавливается в виде капли (при поперечном сечении).

В большинстве случаев трубы располагаются в корпусе, выступая за его границы всего на треть. При этом изделия изогнуты по синусоиде.

При активном горении дров температура воздуха может подняться до 120о градусов и более. За одну минуту производится перекачивание 4-6 м³, что является хорошим показателем, подтверждающим процесс быстрого прогревания помещения.

Что касается топки, то она состоит из трех составляющих. Верхняя и нижняя части устройства для сжигания горючих веществ отделены по одной четверти. Снизу устанавливаются чугунные колосники либо стальная решетка толщиной более 4 мм. Верхняя часть топки отделяется стальным листом, в котором выполнены отверстия. Перегородка устанавливается горизонтально и немного не доходит до дверцы. Этот элемент выполняет функцию вторичной камеры, где догорают газы, выделяющиеся в процессе горения топлива. Воздух при этом поступает из топки и проходит через отверстия в перегородке. Таким образом, совершается неполный процесс сгорания сырья. Оставшаяся часть газов догорает в канале.

Широкоформатная дверца изготавливается с герметичным прилеганием. Здесь же предусмотрен патрубок со встроенным поворотным дросселем, играющим роль поддувала. Благодаря регулировке положения ограничитель влияет на интенсивность сгорания топлива. Иногда изготовителями предусмотрено наличие градуированной шкалы для дросселя.

Главная особенность печи «Булерьян» на дровах заключается в том, что часть процесса сгорания топлива переносится в трубы. Оставшиеся газы перемещаются из верхней конструкции топки в горизонтальную плоскость дымохода, равную 1 м. Такой участок является обязательным для печи типа «Булерьян», так как именно здесь происходит торможение сгорания газов, позволяющее им слегка остыть. После горизонтального участка дымовой канал направляется кверху. В месте поворота в дровяной печи «Булерьян» предусмотрена установка специального устройства – экономайзера, завершающего работу по дожиганию пиролизных газов.

На участке дымовой трубы длиной 15-30 см осуществляется вторичный процесс сгорания газовых остатков. При этом горение происходит периодически, вспыхивая и затухая. Чтобы получить такой эффект, необходимо хорошо утеплить трубу. Для этих целей подойдет любой термоизоляционный материал, способный выдерживать высокую температуру, например, базальтовая вата или минеральный картон. Количество слоев зависит от технических характеристик используемого материала.

Не до конца остывшие газы после прохождения горизонтального отрезка трубы поступают в ранее утепленный участок, где благодаря произведенной термоизоляции происходит скопление большого количества тепловой энергии. Как следствие, температура газовых остатков повышается, и они вновь разгораются. Вспыхнувшая смесь углеводородов начинает увеличиваться в объеме, но ограниченность пространства приводит к закупориванию просвета трубы. Образуется газовая пробка. Вещество догорает, остывает и рассасывается.

Затем процесс повторяется. Его интенсивность и частота зависят от качества топлива и положения дросселя. Необходимо отметить, что печь «Булерьян» автоматически выполняет настройку под заданные параметры, не требуя регулировки.

Следующая составляющая конструкции – шиберная заслонка. Она устанавливается на выходе из топки и нужна для настройки интенсивности тяги. Шибер выполняется диаметром меньшим на 20%, чем у дымохода. На заслонке вырезается часть – сектор, равный четверти окружности. Эта заглушка приваривается на металлический стержень и прикрепляется к трубе. Шибер и дроссель на дверце позволяют выбирать режим горения. Работа печи напрямую зависит от топливного сырья и положения шибера с дросселем.

Ниже находится визуализация всего вышеописанного, а именно схема «Булерьяна»:

Почему печное устройство задымило

Для безопасной эксплуатации печи необходимо тщательно подготовить основание, соблюсти все требования, предъявляемые к монтажу дымохода, и обеспечить регулярное обслуживание конструкции. Во время использования печи владельцам следует обращать внимание на работу устройства, появление определенных признаков, указывающих на неисправность оборудования.

Ниже представлено несколько типовых причин, по которым может дымить печь:

  1. Недостаточное утепление канала. Конвекционный вид агрегата накладывает требования на дымоотводную систему. Рекомендуется использовать керамические или сэндвич-трубы.
  2. Скопление дегтя на стенках дымохода. Необходимо выполнять его очистку хотя бы один раз в год.
  3. Низкий уровень высоты канала. Ее минимальный показатель равняется 3 м. Важно правильно высчитать высоту между коньком кровли и зонтиком.

Если выполнять все эти условия, регулярно проводить работы по уходу за конструкцией, удастся избежать проблем с плохой тягой и задымленностью.

Надеемся, эта статья смогла убедить вас в оригинальности и целесообразности конструкции «Булерьяна», тем более что уже многие смогли удостовериться в этом на практике. Подобная дровяная печь, отзывы о которой можно найти на форумах, является довольно популярным и эффективным видом оборудования.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: