Компрессор из холодильника своими руками

Однокамерные и двухкамерные холодильники

Внешне двухкамерные холодильники ничем не отличаются от агрегатов с одной камерой. Двухкамерные модели, выпускаемые ранее, имеют один испаритель на обе камеры. Отсюда, во время разморозки можно механически задеть испаритель, и из строя выйдет весь холодильник. В новых же двухкамерных шкафах имеются два отделения, в каждом из которых установлен испаритель. Камеры не соприкасаются друг с другом. Чаще всего такие холодильные агрегаты нам известны расположенной внизу морозилкой и верхним холодильным отсеком.

Несмотря на популярность моделей с одним мотором, два компрессора в устройстве тоже пользуются спросом. Разница лишь в том, что за каждой камерой закреплен компрессор. В быту гораздо чаще можно встретить двухкамерные холодильники, устройство которых позволяет нам выключить один компрессор в случае отсутствия необходимости в его работе, и, не нанося вреда работоспособности системы в целом, прекратить функционирование одной камеры.

Описание главных элементов холодильника

Каждый элемент оборудование участвует в общем тепловом обмене. Именно благодаря правильному функционированию устройств, поддерживается постоянная и минусовая температура в камерах агрегата. Для того, чтобы понять, как это происходит, необходимо подробнее рассмотреть работу каждого элемента.

Двигатель-компрессор: функциональное назначение

Это основной узел устройства, который обеспечивает слаженную циркуляцию холодильного агента в системе теплового обмена. В агрегате устанавливают до двух компрессоров, в зависимости от назначения.

Главная функция мотора – осуществлять движение компрессора. Это значит, что он отвечает за процесс преобразования электрической энергии в движение компрессора. Усовершенствованные модели устройств комплектуются поршневыми компрессорами, внутри которых находится двигатель. Таким образом, исключается вероятность потери фреона, поэтому агрегаты менее подвержены поломкам.

Чтобы сократить вибрацию при работе компрессора, используется внутренняя или внешняя подвеска. Первый вариант пользуется популярностью, потому что лучшим образом устраняет вибрацию.

Для чего требуется конденсатор?

Это элемент теплового обмена. Таким образом, необходим отвод тепла от фреона, который испаряется и нагревается. В стандартных устройствах конденсатор располагается на задней стенке, он представляет собой вид зигзагообразного устройства.

Если речь идет о промышленном холодильном оборудовании, то вместо конденсатора здесь устанавливают радиатор. Он устанавливается вместе с системой вентиляции для быстрой отдачи тепла. Главное, чтобы конденсатор всегда оставался холодным, тогда холодильник будет работать без перебоев.

Особенности работы испарителя

Это тоже компонент, участвующий в тепловом обмене. Только он необходим с целью охлаждения фреона. Получается, что в системе происходит закипание холодильного агента, благодаря которому наблюдается поглощение тепла.

Капиллярный трубопровод

Этот компонент находится между конденсатом и испарителем. В среднем, длина этого трубопровода составляет 150-300 сантиметров. Это устройство способствует созданию нормального давления холодильного агента.

Фильтр-осушитель для чистки холодильного агента

Устанавливается этот компонент возле входа в капиллярный трубопровод. Он имеет следующее функциональное назначение:

• предотвращает загрязнение трубопровода;
• препятствует замораживанию места на выходе из трубки;
• вбирает лишнюю жидкость из холодильного агента.

Докипатель: защита компрессора

Это углубление, которое находится между компрессором и испарительным элементом. Емкость требуется для того, чтобы холодильный агент закипал и не попадал к компрессору в первозданном виде. Иначе оборудование быстро выйдет из строя. Как правило, такое устройство фиксируют в камере агрегата.

Как происходит процесс охлаждения?

Мы рассмотрели компоненты, которые установлены в холодильнике. Далее необходимо ознакомиться с особенностями взаимодействия этих компонентов, благодаря чему происходит охлаждение.

Стандартный холодильник без дополнительных функций, работает следующим образом:

1. С помощью двигателя-компрессора холодильный агент в виде газа образуется из испарителя. Далее происходит процесс сжатия газа компрессором, а затем через фильтр он движется к конденсатору.
2. После сжатия, жидкий холодильный агент становится горячим. Только в конденсаторе наблюдается его остывание, из-за чего он становится жидким.
3. Жидкий фреон находится под давлением компрессора. Из конденсатора по трубопроводу вещество движется к испарителю. Там холодильный агент снова преобразуется в газ, но чтобы это произошло, требуется источник тепла. Фреон поглощает это тепло на стенках холодильного оборудования. Из-за такого процесса внутри прибора наблюдается минусовая температура, а холодильный агент переходит в газ.
4. Это движение фреона будет продолжаться до тех пор, пока не будет получена определенная температура. Только потом регулятор температуры отключит электрическую цепочку, из-за чего компрессор перестанет функционировать.
5. Из-за отсутствия холода, внутри устройства будет увеличиваться температура. После чего произойдет замыкание тепловым регулятором контактов, а реле включит мотор.

Получается, что процесс работы холодильника основан на преобразовании холодильного агента из жидкого состояния в газ и обратно. Этот процесс происходит в автоматическом режиме.

ТРВ (терморегулируемый расширительные вентиль)

ТРВ (терморегулируемый расширительные вентиль) предназначен для создания требуемой разности давлений между испарителем и конденсатором, необходимой для осуществления цикла теплопередачи. Он позволяет максимально заполнить внутреннее пространство испарителя нагретым хладагентом. В большинстве холодильников ТРВ заменяет капилляр (тонкая металлическая трубка небольшого диаметра).

По мере того как снижается тепловая нагрузка на испаритель, изменяется степень пропускного сечения ТРВ. При снижении температуры в камере, автоматически снижается количество циркулирующего хладагента. Капилляр, функционируя не способен изменять свое сечение, но в свою очередь, дросселирует определенный объем хладагента.

Важную роль в работе холодильника играет степень чистоты хладагента. Наличие в его составе примесей или воды способно привести к повреждению компрессора либо засорению капилляра. Вода в хладагент может проникнуть во время заправки холодильника или попасть через неплотности в поверхности компрессора

Очень важно во время заправки вакуумировать контур и соблюдать герметичность. Практически в каждом холодильнике устанавливается перед капилляром фильтр-осушитель, для защиты хладагента от попадания влаги

К образованию примесей может привести коррозия внутренней поверхности стенок трубопроводов.

Некоторые конструкции холодильников предусматривают также и наличие теплообменника, предназначенного для регулирования температуры на выходе из испарителя и из конденсатора. Результатом его работы является то, что к дросселю подается уже остывший хладагент, способный в испарителе охладиться еще сильнее. В свою очередь, хладагент, поступая из испарителя, нагревается перед поступлением в конденсатор и компрессор. Использование теплообменника способствует увеличению производительности холодильника и предотвращает проникновение хладагента в жидком состоянии в компрессор.

Воздушный компрессор из деталей холодильника и огнетушителя

Этот агрегат работает практически бесшумно. Рассмотрим схему будущей конструкции и составим список необходимых узлов и деталей.

1 — трубка для заливки масла; 2 — пусковое реле; 3 — компрессор; 4 — медные трубки; 5 — шланги; 6 — дизельный фильтр; 7 — бензиновый фильтр; 8 — вход воздуха; 9 — реле давления; 10 — крестовина; 11 — предохранительный клапан; 12 — тройник; 13 — ресивер из огнетушителя; 14 — редуктор давления с манометром; 15 — влагомаслоуловитель; 16 — пневморозетка

Необходимые детали, материалы и инструменты

В качестве основных элементов берутся: мотор-компрессор от холодильника (лучше производства СССР) и баллон огнетушителя, который будет использован в качестве ресивера. Если в наличии их нет, то компрессор от неработающего холодильника можно поискать в мастерских по ремонту или в пунктах приёма металла. Огнетушитель можно приобрести на вторичном рынке или привлечь к поискам знакомых, на работе у которых могут быть списанные ОХП, ОВП, ОУ на 10 л. Баллон огнетушителя должен быть безопасно опорожнён.

Кроме этого потребуются:

• манометр (как для насоса, водонагревателя);
• фильтр для дизеля;
• фильтр для бензинового мотора;
• реле давления;
• тумблер электрический;
• регулятор давления (редуктор) с манометром;
• армированный шланг;
• водопроводные отводы, тройники, переходники, штуцеры + хомуты, метизы;
• материалы для создания рамы — металлической или деревянной + мебельные колёсики;
• предохранительный клапан (для сброса избыточного давления);
• пневморозетка с самозапиранием (для подсоединения, например, к аэрографу).

Кроме этого, нужны будут инструменты: ножовка, ключ, шприц, а также ФУМ-лета, «антиржавчина»,синтетическое моторное масло, краска или эмаль для металла.

1. Подготовка мотора-компрессора

Из мотор-компрессора выходят три трубки, две из которых открыты (вход и выход воздуха), а третья, с запаянным концом — для замены масла. Чтобы найти вход и выход воздуха, нужно ненадолго подать на компрессор ток и нанести на трубки соответствующие отметки.

Далее нужно аккуратно спилить или отрезать запаянный конец, следя, чтобы медные опилки не попали внутрь трубки. Затем слить имеющееся внутри масло и с помощью шприца залить моторное, синтетическое или полусинтетическое. Загерметизировать трубку можно, подобрав винт подходящего диаметра, который нужно обмотать ФУМ-лентой и ввинтить в отверстие. Поверх соединения можно нанести герметик. Если нужно — окрашиваем поверхность эмалью.

2. Подготовка ресивера

С пустого баллона огнетушителя нужно снять запорно-пусковой клапан (ЗПК). Очистить ёмкость снаружи от ржавчины и грязи, а внутрь налить и подержать «антиржавчину» — столько, сколько указано на этикетке средства. Даём высохнуть, и накручиваем крышку с отверстием от ЗПК. В отверстие вкручиваем переходник (если нужно) и крепим крестовину.

На верхний патрубок крепим реле давления, с одной стороны ввинчиваем тройник и подсоединяем манометр, с другой монтируем предохранительный клапан или вентиль для стравливания воздуха вручную (вариант). Там, где это требуется, используем переходники. При необходимости — красим баллон.

3. Сборка схемы

На собранной раме (например, прочная доска на колёсиках или конструкция из прочных уголков, труб) крепим баллон, а на него или рядом — мотор-компрессор, проложив резиновую прокладку. К входящей воздушной трубке компрессора подсоединяем сначала бензиновый, а затем дизельный фильтр. Это нужно сделать, если компрессор предназначен для работы аэрографа, чтобы исключить малейшее загрязнение воздуха. А так как фильтр на дизель более «тонкий», его устанавливают после бензинового. Если медные трубки при демонтаже потеряли форму — нужно их развальцевать.

Подключение электропитания идет через тумблер, реле давления и пусковое реле. Все соединения защищаем изолентой или термоусадкой

Важно установить пусковое реле в правильное положение — по стрелке на его крышке, иначе устройство не будет правильно работать

1 — тумблер; 2 — реле давления; 3 — пусковое реле компрессора; 4 — стрелка положения реле; 5 — подключение реле к обмоткам компрессора; 6 — компрессор

Выходную воздушную трубку от компрессора подсоединяем через переходник ко входу в ресивер. После манометра монтируем редуктор с выносным влагомаслоуловителем, а за ним шланг с самозапирающейся пневморозеткой.

Конечный результат при должном старании хорошо работает и выглядит эстетично.

Принцип работы пускового реле

Несмотря на большое количество запатентованных продуктов от различных производителей, схемы работы холодильников и принципы действия пусковых реле практически одинаковы. Разобравшись в принципе их действия можно самостоятельно отыскать и устранить неисправность.

Схема устройства и подключение к компрессору

Электрическая схема реле имеет два входа от источника питания и три выхода на компрессор. Один вход (условно – ноль) проходит напрямую.

Другой вход (условно – фаза) внутри устройства расщепляется на два:

• первый проходит напрямую на рабочую обмотку;
• второй проходит через разъединяющиеся контакты на пусковую обмотку.

Если реле не имеет посадочного места, то при подключении к компрессору необходимо не ошибиться с порядком соединения контактов. Распространенные в Интернете способы определения типов обмотки с помощью измерения сопротивления не верны в общем случае, так как у некоторых двигателей сопротивление пусковой и рабочей обмотки одинаковы.

Электрическая схема пускозащитного реле может иметь незначительные модификации в зависимости от производителя. На рисунке приведена схема подключения этого устройства в холодильнике Орск

Поэтому необходимо найти документацию или разобрать компрессор холодильника для понимания расположения проходных контактов.

Также это можно сделать при наличии символьных идентификаторов возле выходов:

• “S” – пусковая обмотка;
• “R” – рабочая обмотка;
• “C” – общий выход.

Реле отличаются способом крепления на раме холодильники или на компрессоре. Также они имеют свои токовые характеристики, поэтому при замене необходимо подобрать полностью идентичное устройство, а лучше – той же модели.

Замыкание контактов посредством индукционной катушки

Электромагнитное пусковое реле работает по принципу замыкания контакта для пропуска тока через пусковую обмотку. Основной действующий элемент устройства – соленоидная катушка, последовательно включенная в цепь с основной обмоткой двигателя.

В момент запуска компрессора, при статичном роторе, по соленоиду проходит большой стартовый ток. В результате этого создается магнитное поле, которое перемещает сердечник (якорь) с установленной на нем токопроводящей планкой, замыкающей контакт пусковой обмотки. Начинается разгон ротора.

При увеличении числа оборотов ротора, величина проходящего через катушку тока снижается, вследствие чего напряжение магнитного поля уменьшается. Под действием компенсирующей пружины или силы тяжести сердечник возвращается на исходное место и контакт размыкается.

На крышке реле с индукционной катушкой есть стрелка “верх”, которая указывает правильное положение устройства в пространстве. Если его разместить по-другому, то не произойдет размыкание контактов под действием силы тяжести

Мотор компрессора продолжает работать в режиме поддержания вращения ротора, пропуская ток через рабочую обмотку. Следующий раз реле сработает только после остановки ротора.

Регулирование подачи тока позистором

Выпускаемые для современных холодильников реле часто используют позистор – разновидность теплового резистора. Для этого устройства существует температурный диапазон, ниже которого оно пропускает ток с незначительным сопротивлением, а выше – сопротивление резко увеличивается и происходит размыкание цепи.

В пусковом реле позистор интегрирован в цепь, ведущую к стартовой обмотке. При комнатной температуре сопротивление этого элемента незначительное, поэтому при начале работы компрессора ток проходит беспрепятственно.

По причине наличия сопротивления позистор постепенно нагревается и по достижению определенной температуры происходит размыкание цепи. Остывает он только после прекращения подачи тока на компрессор и снова срабатывает на пропуск при повторном включении двигателя.

Позистор имеет форму низкого цилиндра, поэтому профессиональные электрики его часто называют “таблеткой”

Принципиальная электрическая схема

В электрической схеме холодильника используется 2-проводная концепция. Система работает от бытовой сети однофазного тока с помощью штепсельной вилки. В составе используется дополнительный контур заземления. Компрессор управляется с помощью терморегулятора — защитного реле со встроенным температурным датчиком. Устройство автоматически передает питание во время прогревания камеры. Когда воздух охлаждается, оно отправляет сигнал остановки ротора.

• Энергопотребление холодильника
• Реле холодильника
• Чем помыть холодильник от запаха
• Саморазмораживающийся холодильник

Параметры линейного компрессора

Для данного устройства наиболее важны параметры холодопроизводительности, развиваемой мощности и рабочего давления. В среднем последний показатель у большинства моделей колеблется в пределах 2–4 атмосфер. Этот уровень давления оптимален для нормальной циркуляции фреона по системе охлаждения.

Многие производители снабжают свою технику специальными регуляторами давления для того, чтобы удерживать его на нужном уровне и не допускать разрыва труб охладительной системы.

Если же говорить о холодопроизводительности, то данный показатель неразрывно связан с мощностью прибора и марки хладагента, который он использует. Холодопроизводительность измеряется в килокалориях в час, и у многих холодильников, использующих фреон с индексом R12 (например, у некоторых моделей LG), составляет от 45 до 150 ккал/час в зависимости от электрической мощности устройства.

Справка. В своё время линейный компрессор считался довольно энергоэкономичным, однако сегодня пальму первенства в этом негласном состязании однозначно удерживают устройства инверторного типа. Поскольку они работают, никогда не выключаясь (а именно в момент включения на двигатель холодильного агрегата приходится наиболее серьёзная нагрузка), ресурс их гораздо выше, а расходы энергии – ниже.

Впрочем, этот положительный момент легко нивелируется стоимостью за модель холодильника с инверторным типом компрессора.

Для того чтобы выяснить, исправно ли работает компрессор, мастера по ремонту используют мультиметр. Подключая его между обмоткой катушки и корпусом, они замеряют сопротивление обмотки. Отклонение от нормы в большую сторону указывает на повреждения обмотки, а в меньшую – на имевшее место короткое замыкание в системе. Поскольку обмотка может иметь разный исходный материал и структуру, значение нормального сопротивления у неё для каждой модели может быть разным.

Признаки поломок компрессора

Если говорить о признаках поломки компрессора – они будут следующими:

• сильные шумы при работе и стук, скрежет и сильные вибрации, а также во время старта;
• будет перегреваться мотор,а также под самим агрегатом – появлятьсямаслянистые лужи;
• сильный гул мотора во время работы компрессора.

Эти сигналы должны насторожить собственника холодильника, и после этого сам агрегат надо незамедлительно отключить от сети питания, а после вызвать мастера. Такое решение будет правильным, нежели попытки устранить поломку собственными силами, не имея определенных знаний и аппаратуры, деталей.

Роторный компрессор холодильника в разрезе

Компрессоры, которые имеют два ротора и называются двух роторными, являются аналогом соковыжималки с двумя шнеками, только винтовые спирали не равнозначны. Ведущий ротор имеет 4 выступа с закругленными вершами, от них прорезаны 6 ложбинок необходимого профиля. Два вала помещены в корпус в форме цилиндра сдвоенного типа. Вращение валов происходит на встречу друг другу.

К достоинствам ротоных компрессоров следует отнести меньшую массу и габариты, лучшие показатели по теплоэнергетическим характеристикам, низкий уровень звука и вибраций

На одном из роторов таких порций 4 , а на другом 6. Вращаясь по кругу спирали, встречаются в конце ее, а дальнейший цикл ведет к ударному сжатию газа под воздействием большого давления, а затем выбросу его наружу.

Для того чтоб понять всю прелесть этой конструкции вспомним, то что коэффициент отжима двухшнековой соковыжималки максимальный и они способны молоть даже косточки, если же конечно шнеки сделаны из стали. А такое подобие компрессора предлагает получить максимальное давление, которое не сможет создать другой компрессор.

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

Несмотря на общий принцип работы, конструкция механизмов может существенно отличатся. Классификация производится по принципу действия на три подтипа:

1. Динамический. В таких устройствах циркуляция хладагента производится под воздействием вентилятора. В зависимости от конструкции последнего их принято разделять на осевые и центробежные. Первые устанавливаются внутрь системы, и в процессе работы нагнетают давление. Их принцип работы такой же, как у обычного вентилятора.

   Осевой компрессор

У вторых более высокий КПД за счет роста кинетической энергии, под воздействием центробежной силы.

Центробежный компрессор в разрезе

Основной недостаток таких систем – деформация лопастей вследствие эффекта кручения, возникающего под воздействием крутящего момента. Динамические установки не применяются в бытовом оборудовании, поэтому для нас они не представляет интереса.

1. Объемный. В таких устройствах эффект сжатия производится при помощи механического приспособления, приводящегося в действие двигателем (электромотором). Эффективность данного типа оборудования значительно выше, чем у винтовых агрегатов. Широко применялся до появления недорогих роторных аппаратов.
2. Роторный. Этот подвид отличается долговечностью и надежностью, в современных бытовых агрегатах устанавливается именно такая конструкция.

Учитывая, что в бытовых устройствах используются два последних подвида, имеет смысл рассмотреть их устройство более подробно.

Особенности устройства и работы холодильников с системой «плачущий» испаритель

Избавится от лишней влаги, скапливающейся внутри камеры, можно не только при помощи системы No Frost. Достаточно простая, но не менее эффективная конструкция под названием «плачущий» испаритель на сегодняшний день устанавливается даже в бюджетных моделях бытовых холодильников. При этом она значительно экономнее, по сравнению с вышеописанной системой.

В данном случае испаритель скрыт под задней стенкой камеры. При включении компрессора запускается процесс охлаждения, в результате чего на ней появляется конденсат, образуя слой инея. Однако после отключения компрессора стенка начинает нагреваться. Соответственно, иней постепенно тает.

Конденсатор открытого типа капельной системы разморозки холодильника. В большинстве моделей конденсатор скрыт за пластиковой стенкой.

Своим названием данная система обязана способу стекания оттаявшей воды, которая капельками перемещается по стенке, попадая через дренажное отверстие в шланг. Тот же, в свою очередь, подсоединен к емкости, которая, как правило, крепится к корпусу компрессора.

Ротационные компрессоры

Используется система, состоящая из двух роторов ведущего и ведомого. Вращаясь навстречу друг другу, и соприкасаясь по всей длине, создаётся давление газа.

Устройство выполнено так, что между роторами и корпусом нет зазоров, порции газа, образованные заборными камерами расходятся в разные стороны и легко захватываются двумя валами.

Хладагент, попадая в камеры при уменьшении их объёма, сжимается, а после перенаправляется, через специальное отверстие малого диаметра, в конденсатор. Особенность в том, что один из роторов принимает на себя большую часть порции, в соотношении 4 к 6.

Преимуществом такого исполнения является высокий КПД, а из-за того, что скорость вращения роторов не зависит от давления, обеспечивается устойчивое состояние. Вибрация и шум практически отсутствуют. Так как роторы соприкасаются без зазоров, а между ними находится масло, то трение отсутствует и высокая скорость вращения не нужна.

Это приводит к низкому значению потребления мощности. Масло, за счёт поверхностного натяжения, образовывает пробку между рабочими частями и корпусом, что приводит к повышению давления.

Использование двух роторов на одном валу оправдывается повышением надёжности и эффективности. Оставаясь неизменным по принципу работы, сама конструкция может иметь различные вариации. Расположение на роторе дополнительно двух пластин привело к возможности получить большее давление, но привело к увеличению трения и усложнению конструкции.

В некоторых моделях используется качающийся ротор. Это вызвано тем, что в последнее время стал применяться новый тип хладагента. Ранее, охлаждающий газ за счёт содержания в своём составе хлора, образовывал дополнительную защитную ферро-хлоридную плёнку. Эта плёнка не только уменьшала трение, но и снижала возможность появления коррозии.

Одновременно с этим применение новых хладагентов привело к потере давления, из-за потерь во время перетекания газа между ротором и цилиндром корпуса, а также цилиндром и торцом пластинки. Для уменьшения потерь на трении и перетекании, пластина с ротором выполняется одной деталью.