Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Устройства автоматики » Как выполняется регулировка температуры холодильников и морозильников
Количество просмотров: 3230
Комментарии к статье: 5


Как выполняется регулировка температуры холодильников и морозильников


Холодильники и морозильники для дома имеют дополнительное оборудование, повышающее комфорт использования и безопасность эксплуатации. Самым важным из этих аксессуаров является автоматическая регулировка температуры хранения. Она позволяет поддерживать постоянную требуемую температуру хранения вне зависимости от температуры окружающей среды и содержимого данного бытового прибора.

Регулировка температуры холодильников и морозильников

В холодильных и морозильных устройствах процесс контролируется (регулируется), в котором, как правило, физическая величина, в данном случае температура, устанавливается на некоторое заранее выбранное значение и поддерживается постоянным, несмотря на все возмущающие воздействия.

Таким образом, система регулирования должна воздействовать на отклонения от желаемого значения, воздействовать на регулирующий элемент и компенсировать данные отклонения.

Процесс регулирования всегда представляет собой замкнутый цикл. Без регулирования температура внутри охлаждающего устройства продолжала бы повышаться до постоянной температуры.

Регулирование всегда образует замкнутый контур

Регулирование всегда образует замкнутый контур

Диаграмма контроля температуры

Диаграмма контроля температуры

Температурный контроль ограничивает это увеличение заранее выбранной желаемой температурой, которая колеблется вокруг желаемого значения. Это делается с помощью переключателя, который включает и выключает цепь двигателя в зависимости от внутренней температуры.

Поскольку эта схема имеет только два состояния переключения, ее также часто называют двухпозиционным регулятором.

Термостат

Термостат представляет собой, по сути, электрический температурно-зависимый переключатель, который замыкает контакты, когда внутренняя температура, т. е. температура хранения, повышается до определенного заданного значения, замыкая, таким образом, токовую цепь холодильной машины.

Эта схема снова открывает термостат, если температура хранения падает до определенного значения.

Диапазон между включением и выключением термостата называется разницей переключения или гистерезисом переключения.

Область между температурой включения и выключения - гистерезис

Область между температурой включения и выключения - гистерезис

Термостаты могут работать, в том числе, с фиксированными точками переключения или со свободно выбираемыми диапазонами температур в определенном интервале значений.

Принципиальная схема регулируемого термостата

Принципиальная схема регулируемого термостата

Мембранные термостаты или капиллярные термостаты в основном состоят из контейнера, заполненного газом или жидкостью, которые расширяются при нагревании, сжимается при охлаждении. Это движение действует на электрический выключатель (переключатель) мгновенного действия.

Капиллярные термостаты в основном используются для охлаждающих и морозильных устройств. Здесь датчик температуры соединен с переключающей частью через капилляр.

Схема капиллярного термостата

Схема капиллярного термостата

При изменении температуры изменяется и объем заполнения датчика, а самопроизвольный выключатель в коммутационной части термостата либо переключает, либо размыкает электрическую цепь холодильной машины.

Поскольку датчик размещен непосредственно на пластине испарителя, измеряется температура охлаждающей среды (хладагента) испарителя, т.е. не фактическая температура хранения.

В данном случае это так называемый косвенный метод регулирования, при котором разница переключения относительно велика.

В связи с тем, что температура в испарителе изменяется быстрее, чем температура хранения, температура в пространстве охлаждающего устройства колеблется с соответствующей интенсивностью.

Динамика температур в морозильной камере с непрямым регулированием температуры

Динамика температур в морозильной камере с непрямым регулированием температуры

Однако этот факт может отрицательно сказаться на качестве хранимых товаров, а также на повышенном потреблении электроэнергии.

Количество и расположение охлаждаемых продуктов также влияет на колебания температуры хранения. В этом контексте необходимо позаботиться о том, чтобы воздух мог свободно циркулировать внутри охлаждающего устройства.

Поскольку замороженные продукты имеют определенную холодопроизводительность, при полностью загруженном морозильнике изменение температуры во время простоя меньше, чем при полностью пустом морозильнике.

Для герметичных чиллеров, которые используются в быту, период простоя не должен быть слишком коротким, иначе могут возникнуть трудности с запуском из-за недостаточного выравнивания давления.

Термостаты могут быть оснащены одним или двумя переключающими контактами.

Схема подключения обычного термостата с одной клеммой переключения (верхняя часть схемы) и с двумя переключающими контактами (нижняя часть схемы)

Схема подключения обычного термостата с одной клеммой переключения (верхняя часть схемы) и с двумя переключающими контактами (нижняя часть схемы)

С помощью другого (второго) переключателя можно управлять дополнительной функцией, например, контролем температуры.

Прямой контроль температуры

Меньшие колебания температуры возникают, если критерием регулирования является температура хранения, а не температура испарителя. Это можно реализовать с помощью комнатного термостата с предварительной терморегуляцией.

Температурные изменения тогда меньше и больше не зависят от наполнения холодильника или морозильной камеры. Благодаря более короткому времени работы и простоя холодильной машины также снижается потребление электроэнергии.

Электронный контроль температуры

Электронные регуляторы температуры имеют относительно большую чувствительность и меньший дифференциал переключения. Благодаря этому электронный контроль температуры является частью стандарта высококачественных холодильников и морозильников.

Датчиком температуры здесь служит термочувствительный полупроводниковый резистор - термистор. Этот датчик преобразует изменения температуры в изменения электрического сопротивления и затем в изменение напряжения.

Термистор входит в состав делителя напряжения или подключается к мостовой схеме.

Мостовая схема включения термистора

Мостовая схема включения термистора

Небольшие изменения температуры изменяют сопротивление, а, следовательно, и напряжение перемычки между точками А и В. Это изменение напряжения управляет электроникой, электронным термостатом, который управляет регулирующим элементом (реле, симистор и т. д.) для включения и отключения охлаждающей машины.

Пример подключения электронного термостата

Пример подключения электронного термостата

Подобно механическому термостату, это устройство имеет два определенных состояния переключения — включено и выключено. Температура либо фиксированная, либо свободно выбираемая в определенном диапазоне.

Электронный термостат может выполнять и другие функции, например, контроль температуры или процесса замораживания.

Контроль температуры в холодильнике или морозильнике

Контроль температуры в холодильнике или морозильнике

Температура хранения

Долгое время для хранения свежих продуктов в холодильнике предпочитали поддерживать температуру от 4 до 6 °C. Сейчас специалисты склоняются к тому, что для этого достаточно температуры 7-8°С.

В так называемых многозонных холодильниках имеются разные температурные зоны, обеспечивающие оптимальные условия хранения для разных видов продуктов.

Для хранения в морозильной камере оптимальная температура составляет -18 °C.

С каждым более низким уровнем в холодильнике или морозильной камере потребление электроэнергии этими устройствами неоправданно возрастает. Ведь шкала на поворотном регуляторе термостата предназначена только для ориентации, т.е. она не относится непосредственно к температуре хранения.

Мониторинг температуры

Если подача электроэнергии к морозильной камере незаметно пропадет, хранящимся товарам может быть нанесен значительный ущерб. А это может привести не только к финансовым потерям, но и может создать угрозу здоровью при употреблении испорченных продуктов.

По этой причине домашние холодильники и морозильники имеют оптический контроль температуры, который активируется при чрезмерном повышении температуры внутри устройства. В простейшем случае термометр на панели управления показывает температуру в градусах Цельсия.

Часто в памяти сохраняется и максимальная достигнутая температура, поэтому пользователь может легко узнать, какое повышение температуры произошло во время его более длительного отсутствия.

Однако, как правило, к термометру добавляется красная лампочка (в настоящее время обычно светодиодная), которая управляется вторым контактом термостата — так называемым сигнальным контактом, работающим независимо от основного контакта.

Температура хранения замороженных продуктов составляет -18 °C. Критический температурный диапазон для хранения пищевых продуктов начинается примерно с -15°C. По этой причине сигнальный контакт должен сработать, если внутренняя температура на 3-4 градуса выше значения, установленного на термостате.

Принципиальная схема и схема контроля температуры

Принципиальная схема и схема контроля температуры

Сигнальным контактом можно управлять таким образом, что красный свет гаснет, если температура хранения превышает критическое значение. Этот световой индикатор, который одновременно выполняет задачу контроля сетевого питания, снова загорается при достижении надлежащей рабочей температуры.

В другом варианте контроля температуры этот индикатор загорается только тогда, когда температура хранения достигает недопустимых значений.

На панели управления морозильной камеры может быть до трех лампочек, цвета которых соответствуют цветам светофора, а именно:

  • зеленый свет – служит для контроля напряжения в сети и загорается, когда устройство находится под напряжением, 

  • желтый световой индикатор – указывает на то, что нажат переключатель интенсивного замораживания (тем самым холодильная машина включается в непрерывный режим работы), 

  • красный световой индикатор - выключается, загорается или мигает при неправильной температуре хранения.

Предупреждающий сигнал

Если есть необходимость более сильно сигнализировать об угрозе замороженных продуктов, оптический контроль температуры часто сочетается с акустической сигнализацией.

Предупреждающий звуковой сигнал срабатывает, если дверца морозильной камеры открывается слишком часто, или если она остается открытой слишком долго, или если в морозильную камеру помещается слишком много продуктов, или если продукты были еще теплыми, когда их помещали в холодильник.

Схема морозильной камеры с контролем температуры

Схема морозильной камеры с контролем температуры

Выше на рисунке представлена ​​схема подключения морозильной камеры с оптическим и акустическим контролем температуры. Этот контроль температуры также будет эффективен, если холодильник или морозильник включается в работу впервые или после длительного простоя.

Яков Кузнецов

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Устройства автоматики

Подпишитесь на наш канал в Телеграм "Автоматика и робототехника" (современные технологиии, инновации и будущее автоматизации). Нажмите на ссылку ниже и будьте в центре событий в мире автоматики: Автоматика и робототехника 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Электронный термостат W1209 с Алиэкспресс
  • Как выбрать терморегулятор для электрического котла отопления
  • Как проверить термодатчик теплого пола
  • Как устроены и работают программируемые комнатные термостаты для теплых пол ...
  • Устройство и принцип работы электрического конвектора
  • Советы по экономии электроэнергии при эксплуатации холодильников, электриче ...
  • Оборудование для контроля температуры и влажности в распределительных щитах
  • Как изменяется сопротивление при нагреве металлов
  • Датчики температуры. Часть четвертая. Еще несколько видов термодатчиков
  • Самообучающиеся энергосберегающие термостаты Nest Labs
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Устройства автоматики

      Комментарии:

    #1 написал: Федор |

    Здравствуйте,очень понравился сайт.Много полезной информации.Узнал много нового.
    Рекомендую для ознакомления.
      Комментарии:

    #2 написал: Алексей |

    Холод нельзя генерировать, что можно сделать, так это отобрать тепло из теплоизолированного объема, чтобы низкая температура поддерживалась в течение определенного времени в этом объеме. Вот что делает холодильник (холодильник). Проще говоря, холодильники имеют систему труб внутри, в которых жидкость относится к газу. Когда жидкость испаряется, ей требуется тепло для перехода от одной фазы к другой, и это тепло извлекается из окружающей среды. Через изменение давления можно «заставить» жидкость испаряться внутри труб холодильника, которая отбирает тепло внутри холодильника. Затем этот газ откачивается из холодного объема и снова становится жидкостью, это происходит в трубках, которые обычно можно увидеть сзади большинства холодильников. Примером того, как мы можем оценить феномен отвода тепла, является то, что мы вытираем руки после мытья, встряхивая их на воздухе. Если мы сделаем это, то почувствуем, как холодеют наши руки. Это происходит потому, что вода на руках испаряется в воздух, но для этого ей требуется тепло, которое она извлекает из ближайшего источника, наших рук. Мы можем провести эксперимент, смачивая одну руку и встряхивая обе руки. Мокрая рука будет ощущаться холоднее, даже если вода, которой мы смачивали руку, была теплой или горячей.

      Комментарии:

    #3 написал: Алексей |

    Регулировка температуры в холодильниках и морозильниках обычно осуществляется с помощью термостата. Термостат - это устройство, которое контролирует температуру внутри холодильника и автоматически включает или отключает компрессор для поддержания заданной температуры. Для регулировки температуры обычно используется ручка или кнопки на передней панели холодильника. Поворотом ручки или нажатием кнопок можно увеличить или уменьшить температуру. Некоторые холодильники имеют дополнительные режимы, такие как "отпуск" или "праздник", которые позволяют временно изменить температуру для экономии энергии. Рекомендуется хранить термостат на средней установке, чтобы обеспечить оптимальное хранение продуктов и эффективную работу холодильника. При регулировке температуры следует обращаться к инструкциям производителя и следить за изменениями внутренней температуры с помощью термометра.

      Комментарии:

    #4 написал: Сергей |

    Регулировка температуры в холодильниках и морозильниках осуществляется с помощью термостата. Термостат - это устройство, которое измеряет температуру внутри холодильника и посылает сигнал на включение или выключение компрессора. Компрессор - это устройство, которое охлаждает воздух внутри холодильника. Когда температура внутри холодильника повышается, термостат посылает сигнал на включение компрессора. Компрессор начинает работать и охлаждает воздух внутри холодильника. Когда температура достигает заданного значения, термостат посылает сигнал на выключение компрессора. Таким образом, температура внутри холодильника поддерживается на заданном уровне.  

      Комментарии:

    #5 написал: Борис |

    Температуру в холодильной камере регулирует специальный прибор - термостат, установленный на испарителе. Этот прибор автоматически то включает двигатель, который приводит в движение компрессор, то выключает его на некоторое время, поддерживая таким образом в камере определенную температуру. Термостат имеет рукоятку, которую можно поворачивать от надписи «Холод», что соответствует самой низкой температуре, до надписи «выкл.», соответствующей самой высокой температуре внутри холодильника. В каждом отдельном случае рукоятку регулятора устанавливают на каком-либо промежуточном или на крайнем делении, чтобы в холодильнике поддерживалась нужная температура. Внутренние детали холодильника ремонтировать нельзя, так как холодильный агрегат представляет единую герметическую систему, и ремонтируют его только на специальном заводе. Если происходят повреждения, агрегат снимают и заменяют другим, исправным.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.