[go: up one dir, main page]

RU186275U1 - Household refrigerator - Google Patents

Household refrigerator Download PDF

Info

Publication number
RU186275U1
RU186275U1 RU2018126462U RU2018126462U RU186275U1 RU 186275 U1 RU186275 U1 RU 186275U1 RU 2018126462 U RU2018126462 U RU 2018126462U RU 2018126462 U RU2018126462 U RU 2018126462U RU 186275 U1 RU186275 U1 RU 186275U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refrigerator
switch
contact
relay
cooler
Prior art date
Application number
RU2018126462U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Кузьмин
Original Assignee
Александр Иванович Кузьмин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Иванович Кузьмин filed Critical Александр Иванович Кузьмин
Priority to RU2018126462U priority Critical patent/RU186275U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU186275U1 publication Critical patent/RU186275U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к бытовым холодильникам (без морозилки), предназначенным для хранения продуктов и эксплуатируемым круглогодично в неотапливаемых помещениях. Задачей полезной модели является создание простого, удобного в эксплуатации, недорогого холодильника с пониженным годовым энергопотреблением. Сущность устройства состоит в том, что холодильник снабжен электронагревателем, а терморегулятор в нем выполнен двухсекционным, причем первая секция - это штатный 2-контактный термозависимый выключатель, размещенный внутри холодильника, а размещенная снаружи вторая секция содержит аналогичный первому второй термозависимый выключатель и два электромагнитных реле. Вторая секция осуществляет сезонное переключение режима работы охладителя и нагревателя, а первая - круглогодично поддерживает рабочую температуру в холодильнике. Для увеличения ресурса вторая секция терморегулятора помещена в теплоизолированный контейнер.

Figure 00000002
The utility model relates to domestic refrigerators (without a freezer) designed for food storage and operated year-round in unheated rooms. The objective of the utility model is to create a simple, easy-to-use, inexpensive refrigerator with reduced annual energy consumption. The essence of the device is that the refrigerator is equipped with an electric heater, and the thermostat is made in two sections, the first section is a standard 2-pin thermo-dependent switch located inside the refrigerator, and the second section located outside contains the second thermo-dependent switch and two electromagnetic relays similar to the first. The second section carries out seasonal switching of the operating mode of the cooler and heater, and the first one maintains the working temperature in the refrigerator year-round. To increase the resource, the second section of the thermostat is placed in a thermally insulated container.
Figure 00000002

Description

Полезная модель относится к бытовым холодильникам (без морозилки), предназначенным для хранения продуктов, и эксплуатируемых круглогодично в неотапливаемых помещениях. Фактически такой холодильник представляет собой термостат, поддерживающий в рабочем объеме температуру (5+3) С при наружной температуре, изменяющейся в диапазоне, например +30 С.Очевидно, что такой термостат должен содержать в теплоизолированном корпусе охладитель, нагреватель и терморегулятор. В то же время, он должен быть экономичным, удобным в эксплуатации и обеспечивать хранение любых продуктов.The utility model relates to domestic refrigerators (without a freezer), designed to store food, and operated year-round in unheated rooms. In fact, such a refrigerator is a thermostat that maintains a temperature of (5 + 3) C in the working volume at an external temperature that varies in the range of, for example, +30 C. It is obvious that such a thermostat must contain a cooler, a heater and a temperature regulator in a thermally insulated case. At the same time, it should be economical, convenient in operation and provide storage of any products.

Известны устройства для круглогодичного хранения сельхозпродукции в неотапливаемых помещениях, например, на балконе или лоджии жилого дома. В патенте RU 2011331 С1, МПК A01F 25/00, 1992 г. описан термоконтейнер ЕК-1, содержащий охладитель, нагреватель, терморегулятор и приспособление для вентиляции.Known devices for year-round storage of agricultural products in unheated rooms, for example, on the balcony or loggia of a residential building. In the patent RU 2011331 C1, IPC A01F 25/00, 1992, an EK-1 thermal container is described comprising a cooler, a heater, a temperature regulator and a ventilation device.

Однако этот термоконтейнер очень сложен в изготовлении и особенно в эксплуатации. Так, приспособление для вентиляции содержит в корпусе не меньше 6 отверстий с притертыми пробками, которые надо вставлять / вынимать в течение года несколько раз. Терморегулятор представляет собой установленный внутри контейнера спиртовой термометр и глазок, а регулировка температуры производится вручную путем включения / выключения нескольких секций нагревателя на полную или неполную мощность. В периоды межсезонья охладитель и нагреватель отключают вручную. Однако в эти периоды бывают заморозки до -(5-10) С.Кроме того, этот контейнер предназначен для хранения только овощей и фруктов (в больших упаковках), а не обычных продуктов питания.However, this thermal container is very difficult to manufacture and especially to operate. So, the ventilation device contains in the housing at least 6 holes with ground stoppers, which must be inserted / removed several times during the year. The temperature regulator is an alcohol thermometer and an eye installed inside the container, and the temperature is adjusted manually by turning on / off several sections of the heater at full or partial power. During off-season, the cooler and heater are manually turned off. However, during these periods there are frosts of up to - (5-10) C. In addition, this container is designed to store only vegetables and fruits (in large packages), and not ordinary food products.

В патенте RU 1237877 (А1), МПК F25D 13/00, 1984 г. описана холодильная камера для хранения овощей и фруктов. Она содержит охладитель, нагреватель, термореле, вентилятор, воздуховоды и и влагообменник. Цель - снижение энергопотребления за счет предотвращения появления снеговой шубы на испарителе охладителя. Однако эта камера сложна, малоэффективна в плане энергосбережения и требует ручного сезонного обслуживания. Так, зимой и летом необходимо вручную включать нагреватель или охладитель, а в межсезонье они включены вместе и управляются с помощью термореле. Это означает, что, например, при наружной температуре - 5°C сначала нагреватель поднимает температуру в камере до +8°C, затем термореле включает охладитель, понижающий температуру до +2°C, затем снова - нагреватель и т.д. Таким образом, в межсезонье энергопотребление оказывается максимальным (а это 25-30% годового потребления) и оно явно превышает экономию, достигаемую за счет устранения снеговой шубы. Кроме того, эта камера не предназначена для хранения обычных продуктов.In patent RU 1237877 (A1), IPC F25D 13/00, 1984, a refrigerator is described for storing fruits and vegetables. It contains a cooler, a heater, a thermal relay, a fan, air ducts, and a moisture exchanger. The goal is to reduce energy consumption by preventing the appearance of a snow coat on the cooler evaporator. However, this camera is complex, ineffective in terms of energy saving and requires manual seasonal maintenance. So, in winter and summer, you must manually turn on the heater or cooler, and in the off-season they are turned on together and controlled by a thermal relay. This means that, for example, at an external temperature of -5 ° C, first the heater raises the temperature in the chamber to + 8 ° C, then the thermal relay turns on the cooler, which lowers the temperature to + 2 ° C, then again the heater, etc. Thus, in the off-season, energy consumption is maximum (and this is 25-30% of annual consumption) and it clearly exceeds the savings achieved by eliminating the snow coat. In addition, this camera is not designed to store conventional products.

Известен термошкаф для хранения пищевых продуктов, содержащий теплоизолированный контейнер, две батареи термоэлектрических модулей Пельтье, блок питания этих модулей, два вентилятора с наружным и внутренним радиаторами, а также блок автоматического управления (см. описание Полезной модели RU 4368 (U1), МПК F25D, 1995 г.)A known cabinet for storing food products containing a thermally insulated container, two batteries of Peltier thermoelectric modules, a power supply unit for these modules, two fans with external and internal radiators, and an automatic control unit (see the description of Utility Model RU 4368 (U1), IPC F25D, 1995)

Однако это устройство имеет существенные недостатки. Оно содержит большое количество электрических узлов и элементов, что снижает его надежность. Кроме того, блок автоматического управления переключает режимы работы нагрев / охлаждение в зависимости от температуры окружающей среды безинерционно, т.е. практически мгновенно. Это приводит к тому, что, например весной, когда температура в течение суток может неоднократно меняться с плюса на минус, блок автоматического управления будет реагировать на все эти перемены и переключать режим работы, что уменьшает ресурс устройства. Но главный недостаток этого устройства состоит в повышенном энергопотреблении. В режиме охлаждения элементы Пельтье по сравнению с компрессионными охладителями, используемыми в бытовых холодильниках, потребляют существенно больше электроэнергии. Так, из графика на стр. 1 Приложения следует, что одноступенчатый компрессор при температуре испарения -20°C имеет коэффициент СОР - коэффициент эффективности охлаждения - равный 3, в то время как этот коэффициент для термоэлектрического холодильника (см. стр. 2 Приложения) составляет 0,3÷0,5, причем меньшее значение относится к холодильникам большего объема. В режиме нагрева разница еще значительнее. Именно поэтому термоэлектрические холодильники большого объема серийно не выпускаются.However, this device has significant disadvantages. It contains a large number of electrical components and components, which reduces its reliability. In addition, the automatic control unit switches the heating / cooling modes depending on the ambient temperature without inertia, i.e. almost instantly. This leads to the fact that, for example, in the spring, when the temperature during the day can repeatedly change from plus to minus, the automatic control unit will respond to all these changes and switch the operating mode, which reduces the resource of the device. But the main disadvantage of this device is the increased power consumption. In the cooling mode, Peltier elements in comparison with the compression chillers used in household refrigerators consume significantly more electricity. So, from the graph on page 1 of the Appendix it follows that a single-stage compressor at an evaporation temperature of -20 ° C has a COP coefficient - coefficient of cooling efficiency - equal to 3, while this coefficient for a thermoelectric refrigerator (see page 2 of the Appendix) is 0.3 ÷ 0.5, and the smaller value refers to larger refrigerators. In heating mode, the difference is even greater. That is why large-volume thermoelectric refrigerators are not commercially available.

В патенте RU 2317495 С2, МПК F25D 29/00, 2003 г. описан холодильник с обогреваемым внутренним объемом. Он содержит холодильную и морозильную камеры с одним общим охладителем, электронагреватель и терморегулятор, размещенный внутри холодильной камеры. Холодильник рассчитан на эксплуатацию в условиях низких температур окружающей среды. При этом (в отсутствие или при выключенном электронагревателе) потребность холодильной камеры в охлаждении невелика, и терморегулятор включает охладитель ненадолго, что приводит к повышению температуры внутри морозильной камеры. Включение же электронагревателя повышает температуру в холодильной камере, при этом терморегулятор включает охладитель на большее время, в результате чего температура в морозильной камере поддерживается на необходимом уровне.In patent RU 2317495 C2, IPC F25D 29/00, 2003, a refrigerator with a heated internal volume is described. It contains a refrigerator and a freezer with one common cooler, an electric heater and a temperature controller located inside the refrigerator. The refrigerator is designed to operate in low ambient temperatures. In this case (in the absence or with the electric heater turned off), the cooling chamber needs little cooling, and the thermostat turns on the cooler for a short time, which leads to an increase in the temperature inside the freezer. Turning on the electric heater raises the temperature in the refrigerator, while the thermostat turns on the cooler for a longer time, as a result of which the temperature in the freezer is maintained at the required level.

Существенный недостаток этого холодильника состоит в чрезмерном энергопотреблении. Так, при температуре окружающей среды, равной например -10°C, нагреватель и охладитель будут включаться поочередно друг за другом, а холодильник - непрерывно потреблять электроэнергию. Такие холодильники неперспективны, поскольку в настоящее время широко используются отдельно-стоящие морозильные и холодильные камеры.A significant drawback of this refrigerator is its excessive power consumption. So, at an ambient temperature of, for example, -10 ° C, the heater and cooler will turn on one after the other, and the refrigerator will continuously consume electricity. Such refrigerators are unpromising, since currently freestanding freezers and refrigerators are widely used.

Общеизвестны бытовые холодильники (без морозилки), работающие в отапливаемых помещениях, (преимущественно в кухнях), например, холодильник Атлант МХ-5810-62, Бирюса 542, Саратов 504 и др., они надежны и удобны в эксплуатации.It is well-known household refrigerators (without a freezer) that work in heated rooms (mainly in kitchens), for example, the Atlant MX-5810-62 refrigerator, Biryusa 542, Saratov 504, etc., they are reliable and convenient to operate.

В качестве прототипа выбран холодильник Атлант МХ-5810-62. Он содержит теплоизолированный корпус с дверью и размещенными в нем полками для хранения продуктов, охладитель компрессионного типа, терморегулятор и систему автоматического оттаивания испарителя, которая исключает образование снеговой шубы и снижает энергопотребление холодильника.The Atlant MX-5810-62 refrigerator was selected as a prototype. It contains a heat-insulated case with a door and shelves for storing products, a cooler of compression type, a temperature regulator and an automatic defrosting system for the evaporator, which eliminates the formation of a snow coat and reduces the energy consumption of the refrigerator.

Однако этот холодильник имеет существенные недостатки. Поскольку он эксплуатируется круглый год при температуре ~(22±2)°C, то постоянно (в любое время года) потребляет электроэнергию. Кроме того, он занимает в помещении полезную площадь, которая с учетом обеспечения места для человека при открытой двери холодильника составляет ~ 1 м.кв. Если учесть, что площадь кухонь в домах старой постройки часто составляет -6 м.кв, то эта доля превышает 15%. Да и в настоящее время застройщики предлагают однокомнатные квартиры общей площадью от 19 м.кв. с лоджией 3,5 м.кв. (напр. Государев - Дом - ЖК. ш), где доля каждого кв. метра еще больше.However, this refrigerator has significant drawbacks. Since it is operated year-round at a temperature of ~ (22 ± 2) ° C, it constantly (at any time of the year) consumes electricity. In addition, it occupies a useful area in the room, which, taking into account the provision of space for a person with the refrigerator door open, is ~ 1 sq.m. Given that the area of kitchens in old-built houses is often -6 square meters, this proportion exceeds 15%. And at present, developers offer one-room apartments with a total area of 19 sq.m. with a loggia of 3,5 sq.m. (e.g. Gosudarev - House - ZhK. sh), where the proportion of each square. meter even more.

Таким образом, можно ожидать, что предлагаемый холодильник будет востребован среди владельцев нижнего ценового сектора жилья.Thus, we can expect that the proposed refrigerator will be in demand among owners of the lower price sector of housing.

Задачей и техническим результатом полезной модели является бытовой холодильник с пониженным годовым энергопотреблением, минимальной стоимостью и возможностью его эксплуатации в неотапливаемом помещении.The objective and technical result of the utility model is a household refrigerator with reduced annual energy consumption, minimum cost and the possibility of its operation in an unheated room.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что бытовой холодильник, содержащий теплоизолированный корпус с дверью и размещенными в нем полками для хранения продуктов, охладитель компрессионного типа, систему автоматического оттаивания испарителя и терморегулятор, снабжен электронагревателем, а терморегулятор в нем выполнен двухсекционным, причем первая секция - это штатный 2-контактный термозависимый выключатель, размещенный внутри холодильника, а дополнительная вторая секция содержит аналогичный первому второй термозависимый выключатель и два электромагнитных реле, при этом один вывод нагревателя подключен к контакту первого выключателя, соединенному с одним контактом второго выключателя и одним сетевым выводом напряжения питания -220 В, второй сетевой вывод напряжения питания подключен к общим выводам питания обоих реле и к общему контакту второго реле, второй контакт первого выключателя соединен со вторым выводом питания первого реле и с одним выводом питания охладителя, второй контакт второго переключателя соединен со вторым выводом питания второго реле, нормально разомкнутый контакт которого соединен со вторым выводом питания охладителя, а нормально замкнутый - с нормально замкнутым контактом первого реле, кроме того, второй выключатель помещен в теплоизолированный контейнер, установленный снаружи корпуса, а тепловая инерционность контейнера выбрана соизмеримой с тепловой инерционностью корпуса.The solution of this problem and the technical result are achieved by the fact that a domestic refrigerator containing a thermally insulated body with a door and shelves for storing food, a cooler of compression type, an automatic defrosting system for the evaporator and a temperature regulator is equipped with an electric heater, and the temperature regulator is made of two sections, the first the section is a standard 2-pin thermo-dependent switch located inside the refrigerator, and the additional second section contains the same as the first a second thermally dependent switch and two electromagnetic relays, while one heater output is connected to a contact of the first switch connected to one contact of the second switch and one network output of the supply voltage of -220 V, the second network output of the supply voltage is connected to the common power terminals of both relays and to the common the second relay contact, the second contact of the first switch is connected to the second power terminal of the first relay and to one cooler power output, the second contact of the second switch is connected to the second terminal m of the power supply of the second relay, the normally open contact of which is connected to the second output of the cooler power supply, and the normally closed contact is connected to the normally closed contact of the first relay, in addition, the second switch is placed in a heat-insulated container installed outside the housing, and the thermal inertia of the container is selected commensurate with the thermal inertia corps.

Сущность полезной модели поясняется прилагаемыми чертежами.The essence of the utility model is illustrated by the accompanying drawings.

На фиг. 1 представлена упрощенная электрическая схема холодильника. При этом не показаны такие узлы серийного холодильника, как испаритель охладителя, система автоматического оттаивания, тепловое и пускозащитное реле, лампа освещения и др.In FIG. 1 shows a simplified electrical diagram of a refrigerator. At the same time, such units of a serial refrigerator as a cooler evaporator, automatic defrosting system, thermal and start-up relay, lighting lamp, etc. are not shown.

На фиг. 2 в таблице приведены значения среднемесячной температуры воздуха в г. Москве, а также разность этих значений с температурой внутри холодильника.In FIG. 2 in the table shows the average monthly air temperature in Moscow, as well as the difference of these values with the temperature inside the refrigerator.

На фиг. 1 обозначены следующие узлы холодильника: 1 и 2 - штатный и дополнительный термозависимые выключатели, 3 и 4 - электромагнитные реле, 5 - электронагреватель, 6 - мотор-копрессор охладителя, 7 - теплоизолированный контейнер.In FIG. 1 the following units of the refrigerator are marked: 1 and 2 - standard and additional thermally dependent switches, 3 and 4 - electromagnetic relays, 5 - electric heater, 6 - motor-compressor of the cooler, 7 - insulated container.

Выключатель 1 одним контактом соединен с выключателя 2, а также с одним выводом нагревателя 5 и одним сетевым выводом напряжения питания ~220 В, второй вывод напряжения питания подключен к общим выводам питания реле 3 и 4 и к общему контакту реле 4. Второй контакт выключателя 1 соединен со вторым выводом питания реле 3 и с одним выводом питания мотор-компрессора охладителя 6. Второй контакт выключателя 2 соединен со вторым выводом питания реле 4, нормально разомкнутый контакт этого реле подключен ко второму выводу питания мотор-компрессора 6, а нормально замкнутый - к нормально замкнутому контакту реле 3, общий контакт которого соединен со вторым выводом нагревателя 5.Switch 1 is connected to switch 2 by one contact, as well as to one output of heater 5 and one network output of supply voltage ~ 220 V, the second output of supply voltage is connected to the common power terminals of relays 3 and 4 and to the general contact of relay 4. Second contact of switch 1 connected to the second power terminal of relay 3 and with one power terminal of the motor-compressor of cooler 6. The second contact of switch 2 is connected to the second power terminal of relay 4, the normally open contact of this relay is connected to the second power terminal of motor-compressor 6, and cial closed - to the normally closed contact of the relay 3, the common contact of which is connected to the second terminal 5 of the heater.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Летом при температуре окружающей среды +8°C контакты выключателя 2 замкнуты, на реле 4 поступает напряжение -220 В, реле срабатывает, его нормально разомкнутые контакты замыкаются и охладитель 6 оказывается подключен к сети питания -220 В. Холодильник работает в штатном режиме - при температуре внутри корпуса +8°C контакты выключателя 1 замыкаются, включается охладитель 6, температура понижается до +2°C, контакты выключателя 1 размыкаются, охладитель выключается, температура поднимается до +8°C и т.д.In summer, at an ambient temperature of + 8 ° C, the contacts of switch 2 are closed, -220 V is supplied to relay 4, the relay is activated, its normally open contacts are closed and cooler 6 is connected to the -220 V power supply. The refrigerator is operating normally - at temperature inside the case + 8 ° C, the contacts of switch 1 close, cooler 6 turns on, the temperature drops to + 2 ° C, the contacts of switch 1 open, the cooler turns off, the temperature rises to + 8 ° C, etc.

Зимой, при температуре окружающей среды +2°C контакты выключателей 2 и 1 разомкнуты, реле 4 и 3 обесточены и нагреватель 5 через нормально замкнутые контакты реле 3 и 4 оказывается подключен к напряжению питания -220 В. В результате этого температура внутри холодильника повышается до +8°C и контакты выключателя 1 замыкаются, напряжение питания -220 В подается на реле 3, при срабатывании которого разрывается цепь питания нагревателя 5, температура в холодильнике опускается до +2°C и цикл повторяется.In winter, at an ambient temperature of + 2 ° C, the contacts of switches 2 and 1 are open, relays 4 and 3 are de-energized, and the heater 5 is connected to the voltage of -220 V through normally closed contacts of relays 3 and 4. As a result, the temperature inside the refrigerator rises to + 8 ° C and the contacts of switch 1 are closed, the supply voltage of -220 V is supplied to relay 3, when triggered, the power supply to heater 5 is disconnected, the temperature in the refrigerator drops to + 2 ° C and the cycle repeats.

В межсезонье, когда среднесуточная температура окружающей среды близка к рабочей температуре внутри холодильника (2÷8)°C, последний может вообще не включаться ни на нагрев, ни на охлаждение и не потреблять электроэнергию.In the off-season, when the average daily ambient temperature is close to the working temperature inside the refrigerator (2 ÷ 8) ° C, the latter may not turn on either heating or cooling at all and not consume electricity.

Эксплуатация такого холодильника, особенно в зимний период, может оказаться неудобной для домохозяйки, т.к. ей придется в течение дня неоднократно выходить на лоджию/балкон. Поэтому напрашивается такой вариант - установить на кухне (на столе, на тумбе) небольшой холодильник объемом 50÷80 л. и загружать его продуктами по мере необходимости, например 1 раз в неделю. В таком случае в межсезонье (если дверь холодильника не открывается в течение недели) коммутация выключателя 1 внутри холодильника может происходить очень редко, например 1 раз в несколько дней. А вот выключатель 2, установленный снаружи корпуса и имеющий небольшую тепловую инерционность, будет реагировать на изменение окружающей температуры и может в течение суток несколько раз переключать режим работы холодильника лето/зима. Такая ситуация вполне вероятна, например весной (ночной заморозок - утром солнце нагрело корпус холодильника - подул ветер, пошел дождь - снова солнце). Конечно, количество срабатываний выключателя 2 в течение года меньше, чем у выключателя 1, но следует учесть, что и условия его эксплуатации (температура, влажность) намного сложнее, а штатный ресурс невелик - 5 лет.The operation of such a refrigerator, especially in winter, may be inconvenient for a housewife, as she will have to go out onto the loggia / balcony repeatedly during the day. Therefore, this suggests itself: to install in the kitchen (on the table, on the pedestal) a small refrigerator with a volume of 50 ÷ 80 liters. and load it with products as needed, for example 1 time per week. In this case, in the off-season (if the refrigerator door does not open within a week), switching of the switch 1 inside the refrigerator can occur very rarely, for example, once every few days. But switch 2, installed outside the case and having a slight thermal inertia, will respond to changes in ambient temperature and can switch the summer / winter refrigerator operation mode several times a day. Such a situation is quite likely, for example, in spring (night frost - in the morning the sun warmed the refrigerator body - the wind blew, it started to rain - the sun again). Of course, the number of trips of switch 2 during the year is less than that of switch 1, but it should be noted that its operating conditions (temperature, humidity) are much more complicated, and the standard life is small - 5 years.

Для устранения этого недостатка выключатель 2 помещен в теплоизолированный контейнер 7, тепловая инерционность которого выбрана соизмеримой с тепловой инерционностью корпуса холодильника, так что выключатель 2 в межсезонье включается довольно редко. Это увеличивает ресурс холодильника, а, кроме того, позволяет использовать в нем более простой и дешевый выключатель.To eliminate this drawback, the switch 2 is placed in a thermally insulated container 7, the thermal inertia of which is selected commensurate with the thermal inertia of the refrigerator body, so that the switch 2 is turned on quite rarely during the off-season. This increases the life of the refrigerator, and, in addition, allows you to use a simpler and cheaper switch in it.

Реализация предлагаемого устройства технических трудностей не представляет. В качестве электронагревателя может быть использован, например, плоский гибкий силиконовый нагреватель или гибкий ТЭН (то и др. см. например, polymemagrev.ru), выключатель 2 идентичен штатному выключателю 1, реле 3 и 4 выбирают просто по величине коммутируемой мощности, а теплоизолированный контейнер 7 можно выполнить в виде короба, покрытого несколькими слоями полипропилена.The implementation of the proposed device does not present technical difficulties. As an electric heater, for example, a flat flexible silicone heater or a flexible heating element (for example, see, for example, polymemagrev.ru) can be used, switch 2 is identical to the standard switch 1, relays 3 and 4 are selected simply by the value of the switched power, and thermally insulated the container 7 can be made in the form of a box covered with several layers of polypropylene.

В таблице на фиг. 2 приведены значения среднемесячной температуры в г. Москве, а также ее разности с температурой внутри холодильника. Для прототипа она в течение года практически постоянна и составляет ~(22-5=17)°C. Для предлагаемого холодильника и прототипа эта разность в зимние месяцы одинакова, в другие месяцы - явно ниже, а в 4 и 10 - почти равна нулю. Поэтому можно полагать, что годовая экономия энергопотребления предлагаемого холодильника для средней полосы РФ составит ~(25÷30)%.In the table of FIG. 2 shows the average monthly temperature in Moscow, as well as its difference with the temperature inside the refrigerator. For the prototype, it is almost constant throughout the year and amounts to ~ (22-5 = 17) ° C. For the proposed refrigerator and prototype, this difference is the same in the winter months, clearly lower in other months, and almost equal to zero in 4 and 10. Therefore, we can assume that the annual energy savings of the proposed refrigerator for the middle zone of the Russian Federation will be ~ (25 ÷ 30)%.

Таким образом, поставленная задача выполнена и технический результат достигнут.Thus, the task is completed and the technical result is achieved.

ПРИЛОЖЕНИЕAPPENDIX

Figure 00000001
Figure 00000001

График 1. Сравнение показателя СОР (холодильного коэффициента) для двухступенчатого и одноступенчатого винтовых компрессорных агрегатов (оба с экономайзерами)Chart 1. Comparison of the COP coefficient (refrigeration coefficient) for two-stage and one-stage screw compressor units (both with economizers)

СОР это отношение холодопроизводительности компрессорного агрегата к потребляемой им электрической мощности (СОР=Qo/Pe). Из графика видно, что при температуре кипения хладагента -40°C одноступенчатый винтовой компрессорный агрегат потребляет электроэнергии на 17% больше чем двухступенчатый, а режим кипения хладагента -40°C является самым распространенным в системах заморозки предприятий мясо- и птицепереработки.COP is the ratio of the refrigeration capacity of a compressor unit to the electrical power it consumes (COP = Qo / Pe). The graph shows that at a refrigerant boiling point of -40 ° C, a single-stage screw compressor unit consumes 17% more electricity than a two-stage one, and a refrigerant boiling mode of -40 ° C is the most common in freezing systems of meat and poultry processing enterprises.

В качестве примера приведу следующие цифры: одноступенчатый винтовой компрессорный агрегат с экономайзером холодопроизводительностью 454,5 кВт потребляет 306,9 кВт электроэнергии, а ближайший его двухступенчатый аналог холодопроизводительностью 455,2 кВт - 258,1 кВт.As an example, I will cite the following figures: a single-stage screw compressor unit with an economizer with a cooling capacity of 454.5 kW consumes 306.9 kW of electricity, and its closest two-stage analogue with a cooling capacity of 455.2 kW - 258.1 kW.

Приняв среднегодовую наработку компрессорных агрегатов 5 тыс часов и среднюю стоимость 1 кВт электроэнергии 3,5 руб.Having adopted an average annual operating time of compressor units of 5 thousand hours and an average cost of 1 kW of electricity 3.5 rubles.

- ЗАСОР КАПИЛЛЯРА- CAPILLARY BLOCK

- ДЕФЕКТЫ FULL NO- DEFECTS FULL NO

- FROST- FROST

- ЗАМЕНА- REPLACEMENT

- КОМПРЕССОРА- COMPRESSOR

- РЕМОНТ ИСПАРИТЕЛЯ- EVAPORATOR REPAIR

- ЗАМЕНА ИСПАРИТЕЛЯ- REPLACING THE EVAPORATOR

- ЗАПРАВКА ФРЕОНА- FILLING FREON

- ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РЕМОНТА- REPAIR TOOL

- СДЕЛАТЬ САМОМУ- DO IT YOURSELF

- НАРУШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ- VIOLATION OF TECHNOLOGY

- ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ- INTERESTING FACTS

- Главная- Home

- Термоэлектрические холодильные машины.- Thermoelectric chillers.

Термоэлектрические холодильные машины.Thermoelectric chillers.

Сущность термоэлектрического охлаждения заключается в том, что при прохождении постоянного тока через термобатарею, составленную из последовательно соединенных двух различных материалов-термоэлементов (ТЭМ), происходит выделение тепла с одной стороны батареи и поглощение тепла с противоположной. Единичным элементом ТЭМ является термопара, включающая в себя одну ветвь р - типа и одну ветвь n - типа проводимостей. Ветви соединяются между собой с помощью коммутационной пластины из меди. В качестве материала ветвей традиционно используются полупроводники на основе висмута, теллура, сурьмы, селена. Термоэлектрический модуль представляет собой совокупность термопар, электрически соединенных последовательно. Термопары помещаются между двух плоских керамических пластин, изготовленных на основе оксида алюминия. Количество термопар может изменяться в широких пределах (от нескольких до сотен пар), что позволяет создавать ТЭМ практически любой холодильной мощности - от десятых долей до сотен ватт. Одни спаи этой батареи охлаждаются, а другие нагреваются. Таким образом, роль рабочего вещества - переносчика тепла - здесь выполняет постоянный электрический ток. Поместив холодные спаи термобатареи в охлаждаемую среду, представляется возможным легко обеспечить передачу тепла из холодильной камеры в более холодную среду, окружающую холодные спаи. Преимущества термоэлектрического охлаждения заключается в том, что нет движущихся частей, а значит, бесшумность работы агрегата, возможность точного регулирования степени охлаждения пропорционально величине силы тока. При смене полярности постоянного тока горячая и холодная пластины меняются местами. Экономичность протекающих процессов характеризует коэффициент СОР (coefficient of performance), равный отношению холодильной мощности модуля к электрической энергии, им потребляемой, и характеризующий экономичность протекающих процессов. Для термоэлектрических устройств СОР в среднем составляет 0,3…0,5. В настоящее время интенсивно развивается производство бытовых холодильников с использованием термоэлектрического охлаждения, известные фирмы "Позис", " Атлант", заводы г. Мурома, г. Миасса производят достаточно широкий спектр холодильников. Они практически не требуют обслуживания, на термоэлектрические модули имеют гарантию до 25 лет.The essence of thermoelectric cooling is that when direct current passes through a thermal battery composed of two different thermoelement materials (TEM) connected in series, heat is released from one side of the battery and heat is absorbed from the opposite. A single TEM element is a thermocouple, which includes one p-type branch and one n-type conductivity branch. The branches are interconnected using a patch plate made of copper. Semiconductors based on bismuth, tellurium, antimony, and selenium are traditionally used as the material of branches. A thermoelectric module is a collection of thermocouples electrically connected in series. Thermocouples are placed between two flat ceramic plates made on the basis of aluminum oxide. The number of thermocouples can vary over a wide range (from several to hundreds of pairs), which allows you to create a TEM of almost any refrigerating capacity - from tenths to hundreds of watts. Some junctions of this battery are cooled, while others are heated. Thus, the role of the working substance - the heat carrier - is performed by direct electric current. By placing the cold junctions of the thermopile in a refrigerated medium, it is possible to easily transfer heat from the refrigerator to the colder environment surrounding the cold junctions. The advantages of thermoelectric cooling is that there are no moving parts, which means that the unit is quiet, the ability to precisely control the degree of cooling is proportional to the magnitude of the current. When changing the polarity of the direct current, the hot and cold plates change places. The efficiency of the ongoing processes is characterized by the coefficient of performance, equal to the ratio of the cooling power of the module to the electrical energy consumed by it, and characterizing the efficiency of the ongoing processes. For thermoelectric devices, the COP is on average 0.3 ... 0.5. Currently, the production of domestic refrigerators using thermoelectric cooling is developing rapidly, the well-known firms Pozis, Atlant, factories in Murom, and Miass produce a fairly wide range of refrigerators. They practically do not require maintenance; thermoelectric modules have a guarantee of up to 25 years.

Абсорбционная холодильная машинаAbsorption refrigeration machine

Принцип работы холодильного агрегата абсорбционного типа заключается в следующем. Концентрированный раствор постоянно нагревается в генераторе пара 1 до температуры кипения каким - либо источником тепла (электрическим, газовым и т.д.) Так как температура кипения хладагента значительно ниже температуры кипения растворителя (абсорбента)The principle of operation of the absorption-type refrigeration unit is as follows. The concentrated solution is constantly heated in the steam generator 1 to the boiling point of some heat source (electric, gas, etc.) since the boiling point of the refrigerant is much lower than the boiling point of the solvent (absorbent)

Холодильник будущегоRefrigerator of the future

Claims (1)

Бытовой холодильник, содержащий теплоизолированный корпус с дверью и размещенными в нем полками для хранения продуктов, охладитель компрессионного типа, систему автоматического оттаивания испарителя и терморегулятор, отличающийся тем, что он снабжен электронагревателем, а терморегулятор в нем выполнен двухсекционным, причем первая секция - это штатный 2-контактный термозависимый выключатель, размещенный внутри холодильника, а вторая дополнительная секция содержит аналогичный первому второй термозависимый выключатель и два электромагнитных реле, при этом один вывод нагревателя подключен к контакту первого выключателя, соединенному с одним контактом второго выключателя и одним сетевым выводом напряжения питания ~220 В, второй сетевой вывод напряжения питания подключен к общим выводам питания обоих реле и к общему контакту второго реле, второй контакт первого выключателя соединен со вторым выводом питания первого реле и с одним выводом питания охладителя, второй контакт второго переключателя соединен со вторым выводом питания второго реле, нормально разомкнутый контакт которого соединен со вторым выводом питания охладителя, а нормально замкнутый - с нормально замкнутым контактом первого реле, кроме того, второй выключатель помещен в теплоизолированный контейнер, установленный снаружи корпуса, а тепловая инерционность контейнера выбрана соизмеримой с тепловой инерционностью корпуса.A household refrigerator containing a thermally insulated case with a door and shelves for storing products, a compression type cooler, an automatic defrosting system for the evaporator and a temperature regulator, characterized in that it is equipped with an electric heater and the temperature regulator is made in two sections, the first section being a standard -contact thermo-dependent switch located inside the refrigerator, and the second additional section contains a second thermo-dependent switch and two electric relay, in this case, one heater output is connected to the contact of the first switch connected to one contact of the second switch and one network output of the supply voltage ~ 220 V, the second network output of the supply voltage is connected to the common power outputs of both relays and to the common contact of the second relay, the second the contact of the first switch is connected to the second power terminal of the first relay and to one cooler power terminal, the second contact of the second switch is connected to the second power terminal of the second relay, normally open the cycle of which is connected to the second output of the cooler power supply, and normally closed, with the normally closed contact of the first relay, in addition, the second switch is placed in a thermally insulated container installed outside the case, and the thermal inertia of the container is selected commensurate with the thermal inertia of the case.
RU2018126462U 2018-07-18 2018-07-18 Household refrigerator RU186275U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126462U RU186275U1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 Household refrigerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126462U RU186275U1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 Household refrigerator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU186275U1 true RU186275U1 (en) 2019-01-15

Family

ID=65020779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018126462U RU186275U1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 Household refrigerator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU186275U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2345298C1 (en) * 2004-10-28 2009-01-27 Шарп Кабусики Кайся Refrigerator
RU149946U1 (en) * 2014-07-31 2015-01-27 Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Завод имени Серго" HOUSEHOLD TWO-CHAMBER REFRIGERATOR
RU2605753C1 (en) * 2012-11-21 2016-12-27 Бсх Хаусгерете Гмбх Refrigerating device with refrigeration chamber
RU2630704C1 (en) * 2013-12-18 2017-09-12 Мицубиси Электрик Корпорейшн Refrigerator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2345298C1 (en) * 2004-10-28 2009-01-27 Шарп Кабусики Кайся Refrigerator
RU2605753C1 (en) * 2012-11-21 2016-12-27 Бсх Хаусгерете Гмбх Refrigerating device with refrigeration chamber
RU2630704C1 (en) * 2013-12-18 2017-09-12 Мицубиси Электрик Корпорейшн Refrigerator
RU149946U1 (en) * 2014-07-31 2015-01-27 Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Завод имени Серго" HOUSEHOLD TWO-CHAMBER REFRIGERATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104909058B (en) Portable small-sized insulating box
Khan et al. Performance assessment of a solar powered ammonia–water absorption refrigeration system with storage units
US4879879A (en) Apparatus for controlling a thermostatic expansion valve
US9080801B2 (en) Window refrigerator
Daffallah et al. Experimental evaluation of photovoltaic DC refrigerator under different thermostat settings
US11846454B2 (en) Heat pump utilizing thermal energy storage
Karaağaç et al. Assessment of a novel defrost method for PV/T system assisted sustainable refrigeration system
Du et al. Dynamic energy efficiency characteristics analysis of a distributed solar photovoltaic direct-drive solar cold storage
CN209744616U (en) Phase-change air conditioning system
Del Pero et al. Feasibility study of a solar photovoltaic adaptable refrigeration kit for remote areas in developing countries
Khan et al. Effect of different operating variables on energy consumption of household refrigerator
CN110319618A (en) A kind of temperature management system applied to take-away incubator
RU186275U1 (en) Household refrigerator
RU2698135C1 (en) Domestic refrigerator
CN201617645U (en) Refrigerating electric rice cooker
Sharma et al. Performance analysis of vapour compression and vapour absorption refrigeration units working on photovoltaic power supply
Phuchamniphatthananun et al. A smart domestic refrigerator with energy efficiency improvement
CN102085068A (en) Refrigerating electric rice cooker
Hossain et al. Low power consuming solar assisted vapor compression refrigerator to preserve emergency medicines and vaccines in rural areas
CN216897603U (en) Indoor temperature regulating system
CN210861781U (en) Temperature management system applied to take-out heat preservation box
RU2112909C1 (en) Method of thermostating of internal space of working chamber of domestic refrigerating-heating installation (variants) and installation for its realization
CN113266903A (en) Indoor temperature regulating system
CN223294958U (en) A cooling system combining indirect evaporative cooling and radiant cooling
Ewert et al. Photovoltaic direct drive, battery-free solar refrigerator field test results