Классификация холодильных машин – типы и виды

Холодильные машины окружают нас везде – в доме, офисе, магазине, на заводе. Это не только обычный холодильник или морозильная камера, но и, к примеру, промышленный чиллер. Многие думают, что все такие системы одинаковые. На самом деле типы холодильных машин очень разнообразны.

Холодильная машина – это устройство, которое переносит тепло из одного места в другое. Проще говоря, она забирает тепло там, где нужен холод, и выбрасывает его туда, где это не мешает.

Основная классификация холодильных машин

Классификация холодильных машин строится на разных принципах. Главный критерий – как именно работает система.

Существует три основных способа получения холода: механический (компрессорный), тепловой (абсорбционный) и электрический (термоэлектрический). Каждый способ имеет свои плюсы и минусы.

Компрессорные – это самые распространенные виды холодильных машин. Работают они так: компрессор сжимает хладагент, тот нагревается и отдает тепло наружу. Потом хладагент расширяется и охлаждается.

1.       Поршневые компрессорные машины – старая, но надежная технология. Поршень ходит вверх-вниз, как в автомобильном двигателе. Такие машины шумные, но дешевые в ремонте.

2.       Ротационные машины работают тише, так как у них вместо поршня крутится ротор. Он плавно сжимает хладагент. Меньше вибраций, меньше шума.

3.       Винтовые компрессоры используют в мощных системах. Два винта крутятся навстречу друг другу и сжимают газ. Очень надежные, но дорогие.

4.       Центробежные машины – это уже серьезная техника. Рабочее колесо раскручивает хладагент до больших скоростей. Подходят для огромных зданий и заводов.

Рекомендуем прочитать какие виды чиллеров бывают

Абсорбционные холодильные машины

А вот эти типы холодильных машин работают от тепла. Звучит странно, правда? Но это факт – вместо компрессора здесь используется генератор и поглотитель.

Принцип такой: в генераторе нагревается раствор аммиака или бромида лития. Аммиак испаряется и идет в конденсатор. Там он остывает и превращается в жидкость. Жидкий аммиак идет в испаритель, где снова становится газом и охлаждает воздух.

Бромид-литиевые машины работают с водой как с хладагентом – они дают холод при плюсовых температурах, поэтому отлично подходят для кондиционирования. Аммиачные системы могут морозить до -60°C – их ставят на заводах, в холодильниках для мороженого.

Читайте также: холодоснабжение камеры охлаждения и хранения

Главный плюс абсорбционных машин – они работают от дешевого тепла. Можно использовать отходы производства, солнечную энергию или газ. Минус – низкая эффективность – на 1 кВт холода тратится 3-4 кВт тепла.

Термоэлектрические холодильные машины

Эти виды холодильных машин работают на эффекте Пельтье. Когда ток проходит через специальные пластины, одна сторона нагревается, другая охлаждается.

Знаете автомобильные холодильники? Они как раз термоэлектрические. Включил в прикуриватель – и готово. Плюсы термоэлектрических машин: никаких движущихся частей, полная тишина, компактность, может работать в любом положении.

Но есть и минусы. Они очень прожорливые по электричеству и слабые – редко дают больше 100 Вт холода.

Кстати, такие машины умеют не только охлаждать, но и нагревать. Поменял полярность тока – и холодная сторона стала теплой.

Классификация холодильных машин по сфере применения

Холодильные машины виды можно разделить по тому, где их используют.

Бытовые машины – это домашние холодильники, кондиционеры, морозильники. Мощность обычно от 100 Вт до 5 кВт. Работают тихо, экономично, просты в управлении.

Коммерческие системы ставят в магазинах, ресторанах, офисах. Мощность от 5 до 100 кВт. Должны уметь работать долго без остановки. Часто имеют несколько температурных зон.

Промышленные холодильные машины – это серьезная техника. Мощность от 100 кВт до нескольких мегаватт. Охлаждают цеха, склады, технологические процессы, например, нефтеперерабатывающую промышленность.

Транспортные системы работают в грузовиках, поездах, кораблях. Должны выдерживать вибрации, перепады напряжения, работать в движении.

Специальные типы холодильных машин

Каскадные системы используют несколько контуров с разными хладагентами – это когда один контур охлаждает другой. Так получают очень низкие температуры – до -80°C.

Мультизональные машины могут одновременно охлаждать и нагревать разные помещения. В одной комнате +25°C, в другой +18°C – это очень удобно, например, для офисов.

Тепловые насосы – особенные виды холодильных машин. Они берут тепло из холодного воздуха, земли или воды и греют объект. Зимой работают на обогрев, летом на охлаждение.

А вот интересно: магнитные холодильные машины уже существуют, но пока только в лабораториях. Они используют магнитный эффект некоторых металлов. Очень экологично, перспективно, но, естественно, дорого.

Классификация холодильных машин по хладагенту

Классификация холодильных машин включает также деление по типу рабочего вещества.

Фреоновые машины долгое время были основными. R12, R22, R134a – эти обозначения знакомы многим мастерам. Сейчас старые фреоны запрещают из-за вреда озону.

Аммиачные системы популярны на производстве. Аммиак хорошо охлаждает и дешево стоит. Но он ядовитый и взрывоопасный, так что при работе с ним нужна особая осторожность.

Углеводородные хладагенты – это пропан, изобутан и их смеси. Экологически чистые, но горючие. Используют в небольших холодильниках.

CO2-машины набирают популярность. Углекислый газ безвреден для озона, но работает при очень высоких давлениях. Поэтому требуется специальное оборудование.

Холодильные машины – виды по задачам

Как подобрать оптимальную модель? Выбор зависит от многих факторов. Виды холодильных машин подходят для разных задач.

Например, для дома лучше компрессорные машины с инверторным управлением – они тихие, экономичные, надежные. Для небольшого магазина подойдет мультизональная система – один наружный блок может обслуживать несколько витрин.

На заводе выбор сложнее: нужно считать энергопотребление, стоимость владения, требования безопасности. Кстати, важно учесть и климат. В жарких регионах лучше абсорбционные машины – они эффективнее при высоких температурах наружного воздуха.

Типы холодильных машин – тенденции

Холодильные машины виды постоянно развиваются. Появляются новые технологии и решения. Инверторные компрессоры плавно регулируют мощность – вместо включения-выключения они работают на нужных оборотах. Экономия электричества до 30%.

Интеллектуальные системы сами подстраиваются под условия. Датчики следят за температурой, влажностью, количеством людей. Автоматически меняют режим работы.

Гибридные машины объединяют разные принципы. Например, компрессор плюс абсорбция. В пиковые часы работает компрессор, ночью – абсорбер от дешевого тепла.

И еще одна тенденция – экологичность. Новые хладагенты не вредят озону и климату. Типы холодильных машин становятся все зеленее.

FAQ: часто задаваемые вопросы

Какой тип холодильной машины самый экономичный?

Это зависит от условий работы. Для домашнего использования экономичнее инверторные компрессорные машины. На производстве с постоянной нагрузкой выгоднее винтовые компрессоры или абсорбционные системы.

Чем опасны разные типы хладагентов?

Фреоны могут разрушать озон и усиливать парниковый эффект. Аммиак ядовит и взрывоопасен. Углеводороды горючие. Самые безопасные – CO2 и новые экологичные фреоны R32, R290.

Можно ли использовать промышленную холодильную машину дома?

Технически можно, но нецелесообразно. Промышленные машины слишком мощные, шумные и дорогие для дома. К тому же требуют специального обслуживания и могут не пройти по нормам для жилых помещений.

Какие холодильные машины работают без электричества?

Абсорбционные машины могут работать от газа, солнечной энергии или других источников тепла. Также существуют термоэлектрические холодильники, которые можно подключить к автомобильному аккумулятору или солнечной батарее.

Почему некоторые холодильные машины такие громкие?

Шум создают компрессор и вентиляторы. Поршневые компрессоры самые громкие из-за возвратно-поступательного движения. Ротационные и винтовые работают тише. Абсорбционные машины почти бесшумны, так как в них нет движущихся частей.

Как часто нужно обслуживать разные типы холодильных машин?

Бытовые компрессорные машины требуют минимального обслуживания – чистка фильтров раз в месяц. Промышленные системы нужно проверять каждые 3-6 месяцев. Абсорбционные машины более капризные – требуют ежемесячного контроля состояния раствора.