Новые «сердца» для холодильников: линейные компрессоры

Публикация переводного материала «Линейный компрессор. Проблемы в эксплуатации и их исправление» на портале Holodilnik.Info стала знаковым событием для тех, кто внимательно следит за последними технологическими новшествами в мире холодильников. Но поскольку строгая техническая информация доступна далеко не каждому, мы публикуем также популярную статью, созданную на материале, предоставленном нашему порталу компанией LG Electronics.

Компрессор – одна из главнейших деталей принципиальной схемы любого компрессионного холодильника. А поскольку компрессионными являются все современные бытовые холодильники, каждому уважающему себя «домашнему мастеру» следует в общих чертах познакомиться с устройством компрессора.

 

 

Впрочем, сведения о внутреннем устройстве бытовых холодильных агрегатов интересны и в том случае, если самостоятельным ремонтом заниматься нет ни потребности, ни желания. Современные холодильники – это авангард человеческой мысли. В них используются интереснейшие наукоемкие разработки и решения. И в немалой степени такое новаторство захватывает компрессоры, «сердца» холодильных систем.

Компрессор предназначен для создания разницы давлений в разных частях охлаждающей системы. Именно он является тем звеном, где электроэнергия преобразуется в работу по переносу теплоты из внутренних камер холодильника в окружающий воздух. Компрессор (если рассматривать значение этого слова в общем смысле) должен сжимать некий газ или некую жидкость. В холодильниках это устройство применяется для сжатия хладагента и перекачивания его по контуру теплообменной системы. Поскольку компрессор холодильника должен работать триста шестьдесят пять дней в году, то надежность и экономичность, безусловно, становятся основными факторами, влияющими на разработку его конструкции.

Законы термодинамики неумолимы: каждая ступень преобразования энергии в какой-либо другой ее вид обязательно приводит к определенным потерям. Традиционные механизмы компрессоров представляют собой обыкновенные электромоторы, превращающие электрическую энергию в механическую, причем в механическую вращательную. Достаточно сложно придумать надежное устройство, которое бы сжимало газ или жидкость, используя непосредственно вращательную механическую энергию. Однако современные ротационные компрессоры работают как раз по такому принципу, преобразовывая в разницу давлений вращение ротора электромотора. Такие компрессоры еще не получили достаточного распространения, но в силу своей компактности наверняка будут востребованы на рынке бытовых холодильных приборов.

Более же традиционны шатунные схемы компрессоров, которые как раз являются на данный момент доминирующими на рынке (несмотря на свои очевидные недостатки). Такие устройства посредством специальных передаточных механизмов преобразуют вращение ротора электродвигателя в поступательно-возвратное движение поршневой системы (которое как раз и создает давление, являющееся основной целью работы компрессора). Лишнее (и довольно сложное) шарнирное звено между вращающимся ротором и поршневой системой приводит к дополнительному расходу энергии на трение, появлению вибраций и шумов. Возможности по совершенствованию этого типа компрессоров уже практически исчерпаны, и можно ожидать, что постепенно они будут вытесняться более экономичными и продвинутыми схемами.

Самой современной и технологически продвинутой схемой компрессора бытового холодильника является так называемая «линейная». Основное отличие линейных компрессоров от всех тех, что традиционно применяются в бытовых холодильниках – отсутствие звена, преобразующего вращение ротора электродвигателя в движение поршневого механизма. В линейных компрессорах под действием электромагнитного поля движутся сами поршни. Такое устройство позволяет значительно повысить КПД (и, следовательно, снизить потребление электроэнергии) и понизить шумность устройства.

За счет чего же достигается комплекс преимуществ, позволивших компаниям-производителям назвать холодильники на основе линейных компрессоров «зелеными» (экологичными, не причиняющими вреда окружающей среде)? Эффективная и простая – как просто все гениальное – электромагнитная схема позволяет значительно снизить рассеяние и потери энергии в лобовых частях обмотки, снижение боковых колебаний поршней значительно снижает потери на трение (что, кстати, приводит и к существенному повышению надежности и срока службы линейных компрессоров по сравнению с традиционными), а схема “прямого тока” хладагента позволяет дополнительно сократить потери энергии. Обычно холодильники с линейными компрессорами потребляют гораздо ниже электроэнергии, чем то разрешено строжайшим стандартом Energy Efficiency Grade 1 (EEG). Следовательно, по потреблению электроэнергии равных в мире им нет. Кстати, существенный вклад в экономичность вносит электронная система управления компрессором, которая в зависимости от необходимости позволяет снижать или повышать мощность компрессора.

Эта же контролирующая система тщательно «следит» за ходом поршней компрессора, осуществляя функцию «тихого старта и тихой остановки»: вибрации и пиковые шумы при начале работы линейного компрессора и ее прекращении полностью отсутствуют. В целом же холодильники на базе линейных компрессоров отличаются сверхниз кой шумностью: менее 20 децибел, что находится ниже порога восприятия постороннего звука в повседневной обстановке.

Линейные компрессоры изначально ориентированы на работу с безопасными для озонового слоя хладагентами, поэтому, покупая холодильник с таким «сердцем», можно не опасаться того, что это окажется вложение денег в разрушение планеты.

Впервые линейные компрессоры были внедрены компанией LG Electronics, но совсем недавно появились первые модели Liebherr и Electrolux, построенные на компрессионных установках такого типа (компрессоры для них поставляются LG). В разработку было вложено большое количество материальных средств, а также очень и очень солидный научно-исследовательский потенциал. Но на данный момент производство линейных компрессоров достигло более чем значительных объемов. Такие устройства весьма перспективны в силу своих несомненных экологических и технологических преимуществ перед другими, традиционными схемами компрессоров. Прогноз динамики развития рынка холодильников, использующих линейные компрессоры, весьма оптимистичен.