Схема электрической системы холодильника: устройство и работа разнообразных моделей

Ваш холодильник не реагирует на включение, и вам необходимо выяснить, в чем проблема? Или вы подбираете новую модель и хотите разобраться в ее функционировании? В этом вам поможет электрическая схема холодильника, наглядно показывающая взаимодействие его ключевых компонентов.

Понимание принципов работы устройства поможет вам избежать мошенничества со стороны сервисных специалистов или осуществить ремонт собственными силами, а также минимизировать риск поломок и продлить срок службы вашего холодильника. В данной статье мы подробно рассмотрим схемы различных типов холодильников: однокамерных, двух- и трехкамерных, с системами No Frost и без них, а также двухкомпрессорных моделей с механическим и электронным управлением.

Ключевые компоненты, входящие в электрическую схему холодильника, включают компрессор, конденсатор, испаритель, термостат, реле и системы управления. Компрессор, как сердце устройства, отвечает за циркуляцию хладагента, что позволяет поддерживать нужную температуру внутри камеры. Конденсатор отводит тепло, преобразуя газообразный хладагент в жидкость, а испаритель, наоборот, обеспечивает охлаждение путем испарения хладагента.

В современных холодильниках часто используются электронные системы управления, которые позволяют более точно регулировать температуру и поддерживать оптимальные условия хранения продуктов. Некоторые модели также оснащены инверторными компрессорами, которые обеспечивают более плавную работу и экономят электроэнергию.

Для диагностики неисправностей важно знать, как проверить основные элементы устройства, такие как компрессор и термостаты. Используя мультиметр, можно проверить целостность цепей и работоспособность компонентов. Обратите внимание на состояние проводов и соединений, так как неполадки в электрической части часто возникают из-за износа или короткого замыкания.

Зная принцип работы и устройство холодильника, вы сможете не только эффективно ремонтировать технику при возникновении неполадок, но и выбирать новую модель, основываясь на её функциональности и надежности.

Основная схема устройства холодильника

Тридцать или сорок лет назад холодильники имели довольно простые конструкции: мотор-компрессор управлялся 2-4 устройствами, и использование электронных плат управления было невозможно.

Современные модели предлагают множество дополнительных функций, однако принцип их работы остается практически неизменным.

В старых холодильниках дополнительные элементы сводились к индикатору питания и освещению в холодильной камере, которое отключалось кнопкой при закрывании двери.

Терморегулятор – единственный элемент управления, с помощью которого пользователь может настраивать работу старого холодильника, обычно располагается внутри холодильной камеры. Под вращающимся рычагом скрыта пружина силуэта, которая сжимается, когда температура в камере опускается, размыкая электрическую цепь и отключая компрессор.

Когда температура поднимается, пружина распрямляется, замыкая цепь. Ручка с указателями интенсивности заморозки холодильника позволяет регулировать допустимые температурные пределы: максимальную, при которой компрессор включается, и минимальную, при которой охлаждение прекращается.

Защитное тепловое реле контролирует температуру двигателя, и потому установлено рядом с ним, часто в комбинации с пусковым реле. Если температура превышает допустимые пределы, например, 80 градусов и более, биметаллическая пластина внутри реле изгибается и отключает контакт.

Когда двигатель остынет, он вновь получает питание. Таким образом, обеспечивается защита от перегрева компрессора и предотвращение возможных пожаров.

Мотор-компрессор имеет две обмотки: рабочую и стартовую. Напряжение подается на рабочую обмотку, но для запуска нужно еще задействовать стартовую. Когда напряжение достигает определенного уровня, включается пусковое реле, подающее импульс на стартовую обмотку, и ротор начинает вращаться, что приводит к сжатию и перемещению фреона по системе.

Мотор-компрессор сжимает фреон и перемещает его по трубкам, что обеспечивает перенос тепла из холодильных камер наружу, а продукты охладятся.

Цикл работы холодильника можно описать следующим образом:

1. Холодильник подключается к сети. Температура в камере высокая, контакты терморегулятора замкнуты, мотор запускается.
2. Фреон сжимается в компрессоре, его температура возрастает.
3. Хладагент направляется в змеевик конденсатора, который находится сзади или в поддоне устройства, где он остывает, отдавая тепло воздуху, и переходит в жидкое состояние.
4. Фреон проходит через осушитель в тонкую капиллярную трубку.
5. Попадая в испаритель внутри камеры, хладагент резко расширяется, переходя в газообразное состояние, и берёт тепло из холодильника, снижая температуру до -15 градусов.
6. Чуть нагретый фреон возвращается в компрессор, и цикл повторяется.
7. Температура в холодильнике достигает установленного уровня, и терморегулятор размыкает контакты, останавливая работу мотора и циркуляцию фреона.
8. Влияние температуры в помещении, добавление теплых продуктов и открытие двери вызывают повышение температуры в камере, что приводит к замыканию контактов терморегулятора и запуску нового цикла охлаждения.

Это описание точно отражает работу старых однокамерных холодильников с одним испарителем.

Однокамерные холодильники обычно имеют небольшую морозильную камеру, не изолированную от основной части, и одну дверцу. Продукты в передней части морозильной камеры могут частично размораживаться.

Как правило, испаритель представляет собой корпус морозильной камеры, расположенный в верхней части устройства и не отделенный теплоизоляцией от холодильной камеры. Теперь разберем отличия в конструкциях других моделей.

Двухкамерные и двухкомпрессорные холодильники

В большинстве доступных двухкамерных моделей существует общий контур фреона: после прохождения по испарителю морозильной камеры хладагент переходит в основную камеру, а затем возвращается к компрессору.

Разница температур достигается благодаря значительному отличию в длине змеевиков, что не всегда можно отразить на схеме: в морозильной камере змеевик окружает все четыре стороны, а в основном отсеке – лишь небольшую часть задней стенки.

Мотор выключается по сигналу термореле, который установлен в главной камере, а общая схема электрических подключений аналогична однокамерным системам.

Модели с системой No Frost в данном случае часто используют общий испаритель, находящийся в перегородке между камерами. Регулировка температур осуществляется при помощи вентиляторов и количества воздуховодов, о них мы также поговорим позднее.

Двухкомпрессорные модели позволяют отдельно настраивать температуру в каждой камере. По сути, это два независимых устройства в одном корпусе – поэтому и электрическая схема полностью дублируется: отдельный терморегулятор для каждого отсека и отдельное реле защиты для каждого компрессора.

Независимая настройка температуры в обеих камерах также возможна и с одним компрессором в двухконтурной системе. Это может быть реализовано разными способами: с акцентом на заморозку или с абсолютно независимыми контурами.

В первом случае термостат холодильной камеры в момент достижения установленных значений закрывает клапан, и фреон начинает циркулировать только в морозильной камере. Компрессор останавливается при размыкании контактов термостата морозильной камеры.

Двухконтурная система позволяет добиться независимой регулировки температуры в обеих камерах, не увеличивая потребление энергии и уровень шума, в целом такие модели могут быть дешевле двухкомпрессорных.

Во втором варианте фреон может циркулировать только в одном контуре или в обоих одновременно, при этом управление обеспечивается открытием и закрытием определенных клапанов по сигналу электронной платы.

Трехкамерные холодильники и зона нулевой температуры

Свежие продукты, такие как мясо, птица и рыба, недолго хранятся в основном отсеке холодильника, а при замораживании теряют часть своих питательных свойств, вкуса и аромата. Для этих целей часто предусмотрен отдельный ящик с температурой близкой к нулю, или даже отдельная камера.

Наиболее точно температура в зоне свежести поддерживается при следующих условиях:

• отдельная камера с собственным испарителем и термистром, а также двух- или трехконтурная система циркуляции фреона. Этот вариант дорогой и громоздкий, но и объемы камеры достаточно велики;
• изолированный отсек в основной камере холодильника с системой No Frost, оснащенный дополнительными воздуховодами, настраиваемыми вручную от испарителя и термометром. Точность поддерживаемой температуры зависит от своевременной ручной настройки;
• аналогичный предыдущему варианту, но в этом случае воздушные заслонки управляются электронным блоком.

Еще один вариант – охлаждение от испарителя основной камеры, который функционирует с испарением.

Чаще всего зона свежести располагается между морозильной и холодильной камерами, и охлаждается за счет дополнительного притока воздуха из морозильной камеры.

Как видно, зона нулевой температуры может быть реализована в холодильниках с различными электрическими схемами, для её функционирования могут дополнительно применяться терморегулятор или термистр, а также расширенная электронная плата.

Системы No Frost и автоматическое размораживание

Описанные ранее холодильники имеют капельную систему разморозки, что означает, что в холодильной камере установлен «плачущий» испаритель: во время простоя компрессора иней на нем естественным образом тает благодаря положительной температуре.

Собравшаяся вода стекает по носику в контейнер, расположенный над или около мотора. После этого работающий мотор нагревается, и образовавшаяся вода испаряется. В морозильной камере иней никогда не оттаивает, и он может образовываться не только на стенках камеры, но и на продуктах.

Холодильники с системой No Frost не требуют разморозки, поскольку инея в их камерах, включая морозильник, не наблюдается. Главной характеристикой таких моделей является наличие вентилятора, который распределяет холодный воздух от испарителя по всем камерам.

В холодильниках No Frost используются стандартные пускозащитные реле, модернизированные терморегуляторы, а также вентилятор и нагревательные элементы для автоматической разморозки.

Охлаждающий змеевик в таких моделях выглядит иначе, чем привычная сплошная металлическая пластина, представляет собой аналог автомобильного радиатора или змеевика конденсатора, который можно увидеть на задней стенке старых холодильников.

В общей конструкции работы холодильника новые элементы функционируют следующим образом:

• вентилятор или турбина запускается в связке с компрессором и равномерно распределяет холодный воздух по всем камерам;
• когда терморегулятор размыкает контакты, отключая насос, достигнув установленной температуры, отключается и вентилятор;
• приблизительно каждые 8–16 часов термореле активирует нагревательный элемент. Он представляет собой электрический мат или провод, способствующий нагреву змеевика испарителя для удаления накопившегося инея. При этом теплый воздух не попадает в камеры холодильника, так как испаритель закрыт, а вентилятор отключен;
• как только весь иней растаял, температурный переключатель прекращает подогрев;
• помимо этого, термостат может управлять заслонкой, которая регулирует поток холодного воздуха в основную камеру через вентиляционные каналы.

Процесс разморозки таких холодильников напоминает работу «плачущего» испарителя лишь в том, что образовавшаяся вода стекает по каналам в контейнер, расположенный рядом с компрессором.

Испаритель и вентилятор могут находиться в перегородке между камерами, а температура регулируется с помощью различных воздуховодов и подвижных заслонок, находящихся в них.

Представленная схема – базовая. Большинство современных устройств управляются централизованно при помощи электронной платы.

Главным недостатком холодильников No Frost является пересушивание продуктов из-за постоянной циркуляции воздуха. Поэтому все продукты необходимо хранить в контейнерах с герметичными крышками либо заворачивать в пленку.

Electrolux предлагает оригинальное решение данной проблемы в системе Frost Free. В этих моделях морозильная камера функционирует по технологии No Frost, тогда как в основном отделении с положительной температурой установлен классический испаритель, который выделяет влагу. Электрическая схема в целом подобна стандартным системам «без инея».

Современные холодильники с электронным управлением

Традиционные механические терморегуляторы, используя поворотные ручки и сильфоны, в современных холодильниках уже встречаются все реже. Вместо них все большее распространение получают электронные платы, которые позволяют управлять множеством режимов работы и дополнительных функций устройства.

Вместо сильфона в роли температурного датчика выступают термисторы, которые значительно более точные и компактные. Чаще всего они устанавливаются не только в каждой камере холодильника, но и на испарителе, в генераторах льда и снаружи устройства.

Множество современных холодильников оснащено электроприводом для заслонки, что делает систему No Frost более эффективной и точной в настройках.

Управляющая электроника таких холодильников обычно реализована на двух платах. Одна из них предназначена для пользователя: она позволяет вводить настройки и отображает текущее состояние. Вторая плата, системная, управляет всеми устройствами холодильника через микропроцессор, обеспечивая выполнение заданной программы.

Отдельный электронный модуль дает возможность использовать инверторный двигатель в холодильниках.

Эти моторы не переключают циклы работы на полной мощности и простоя, как традиционные, а изменяют число оборотов в минуту в зависимости от необходимых условий. В результате температура в камерах холодильника остается стабильной, снижается потребление электроэнергии, а ресурс работы компрессора увеличивается.

Применение электронных управляющих плат значительно расширяет функциональные возможности холодильников.

Современные модели могут иметь:

• панель управления с дисплеем или без него, с опцией выбора и настройки режима работы;
• большое количество температурных датчиков NTC;
• вентиляторы FAN;
• дополнительные электромоторы М – например, для дробления льда в генераторе;
• нагревательные элементы HEATER для систем оттаивания, домашнего бара и проч.;
• электромагнитные клапаны VALVE – например, в кулере;
• выключатели S/W для контроля закрытия дверцы и включения дополнительных устройств;
• Wi-Fi адаптер, что позволяет управлять холодильником дистанционно.

Электрические схемы этих устройств также можно ремонтировать: даже в самой сложной системе причиной неисправности может быть испорченный датчик температуры или другая мелочь.

Холодильники типа Side-by-side с сенсорной панелью, генератором льда, встроенным кулером и множеством настроек управляются довольно сложной и обширной электронной платой.

Если холодильник демонстрирует сбои в работе и не выполняет установленную программу, а иногда полностью отказывается включаться, скорее всего проблема связана с платой или компрессором, поэтому лучше доверить ремонт специалисту.

Выводы и полезное видео по теме

На этом видео наглядно и подробно показывается, как устроен и работает компрессор бытового холодильника:

А тут на стенде демонстрируют сборку и подключение всех элементов электрической цепи холодильника No Frost:

Вся гамма современных бытовых холодильников сводится к одной общей электрической схеме, дополненной различными компонентами и модернизированной. Несмотря на различия между новыми моделями Indesit и старыми Минсками, принцип их работы по созданию холода одинаков.

Электрические цепи более бюджетных и старых моделей холодильников можно легко отремонтировать по привычной схеме, в то время как электронные платы управления варьируются для каждой серии. Но даже они имеют схожее общее строение.

Какой холодильник вы выбрали? Узнали ли что-то новое, интересное и полезное из данной статьи? Поделитесь своими мнениями, опытом и знаниями в комментариях ниже.

Видео:

Ремонт холодильника / Основные неисправности холодильника / Не работает холодильник