Как выбрать холодильник для автопутешествий?

Вопросом сохранения продуктов человечество озадачивается на протяжении не одной тысячи лет. В 2001 году в Нигерии Мохаммед Бах Абба (Mohammed Bah Abba) получил премию Rolex Award в размере 100 000$ за изобретения "холодильника пустыни". Свое изобретение он назвал Pot-in-Pot (горшек в горшке). Маленький горшок помещается внутрь большого горшка, пространство между ними заполняется влажным песком, вся конструкция накрывается мокрой тканью. Вода постепенно испаряется, забирая тепло от содержимого внутреннего горшка, охлаждая его. Эффективность такого холодильника довольно высока — температура понижается по отношению к окружающей на 15-20 градусов по Цельсию.

Автотуристам и путешественникам, так же как и всем остальным необходим надежный прибор, способный продлить жизнь вашим продуктам.

Виды холодильников

По способу охлаждения, автомобильные холодильники можно разделить на: термоэлектрические, абсорбционные и компрессорные. У каждого из данных холодильных агрегатов своя конструкция, достоинства и недостатки. Разберем каждый вариант подробно.

Термоэлектрические холодильники

Наиболее популярное решение при использовании в обычных автомобилях, благодаря дешевизне, легкости и простоте конструкции.

Из истории

Жан-Шарль Пельтье, часовщик и экспериментатор из Франции в 1834 г. поместил каплю воды между электродами, сделанными из сурьмы и висмута, а затем пустил по ним электрический ток. Эффект его поразил — капля замерзла. Данный эффект так и был назван в честь открывшего его человека — эффектом Пельтье.

Принцип действия

Основа агрегата термоэлектрического холодильника — термоэлементы, состоящие из термоэлектрических полупроводниковых пластин (элементов Пельтье). При подаче в режиме охлаждения на агрегат постоянного электрического тока, внутренние термоэлементы (находящиеся в термобоксе) охлаждаются, а наружные нагреваются. Для перевода холодильника в режим обогрева, достаточно просто поменять полярность (изменить направление тока).

Достоинства

• Простота конструкции, дешевизна, легкость, и надежность. Термоэлектрические холодильники не имеют движущихся частей и текучего хладагента.
• Возможность работы как в режиме охлаждения, так и в режиме подогрева.
• Не зависимость работы холодильника от угла наклона.
• В виду компактности холодильного агрегата, он чаще всего помещается в крышку термобокса. Крышка (с проводкой) является легкосъемной, что позволит легко вымыть сам термобокс под струей воды, не боясь повреждения электродеталей.

Недостатки

• Тепловая инертность. Термоэлектрические холодильники очень долго набирают необходимую температуру. Производители таких холодильников пишут, что они способны лишь поддерживать холодную или теплую температуру продуктов. Поэтому перед поездкой продукты следует охладить (разогреть) в привычных бытовых устройствах, а потом помещать в термоэлектрический холодильник. Так же эффективным будет использование аккумуляторов холода.
• Неэкономичность. Ввиду низкого КПД (16-17%), наибольший расход электроэнергии для достижения приемлемых показателей по температуре из всех представленных типов холодильника.

Производительность

Производительность термоэлектрического холодильника в режиме охлаждения как правило меньше на 20°C от температуры окружающей среды. В режиме подогрева температура внутри термобокса достигает 50-60°C.

Источник питания

Электроэнергия. Напряжение 12/24 либо 220В.

Область применения

В следствии своих главных достоинств: дешевизна, легкость, простота и надежность термоэлектрические холодильники доступны и очень полезны любому владельцу легкового или грузового автомобиля, а так же автобуса.

Абсорбционные холодильники

Из истории

Принцип охлаждения методом абсорбции придуман в 1858 г. французским ученым Фердинандом Карре. В 1922 году был построен первый рабочий образец безкомпрессорного холодильника студентами технологического университета в Стокгольме. В начале 20 века в Москве предлагали холодильный агрегат "Эскимо" работающий по принципу Карре. При больших габаритах, устройство было бесшумным и универсальным. Для его работы годился угорь, дрова, спирт и керосин. Один цикл работы такого холодильника позволял получать 12 кг льда.

Принцип действия

Из названия следует, что холодильный агрегат работает по методу абсорбции. Абсорбция — физико-химический процесс поглощения газообразного вещества жидкостью или твердым телом. А именно, рабочий процесс происходит за счет циркуляции и испарения хладагента (делее аммиака) в жидкости (далее воде). В состав водоаммиачного раствора входят: аммиак NH₃ (хладагент R717), бидистилят воды (абсорбент), хромат натрия Na2CrO4 (ингибитор, предотвращает коррозию на внутренних поверхностях трубок холодильного агрегата), водород (инертный газ, необходим для выравнивания давления в системе). Агрегат заполняется водоаммиачным раствором, массой 350-750 г. в зависимости от объема холодильника и водородом под давлением 1.5 МПа. Концентрация аммиака в растворе примерно 35%.
NH₃ — нитрид водорода (аммиак), бесцветный газ с резким запахом, который чрезвычайно растворим в воде (в пропорции 1/700 при 20°C). При стандартных условиях (температура 25°C, давление 100 кПа) температура кипения аммиака — 33,35°C. При повышении давления в системе (в нашем случае 1.5 МПа), температура кипения (конденсирования) составляет примерно 45°C. Вместо аммиака в холодильных агрегатах так же используют: ацетон, раствор бромистого лития, ацетилен.

Из ресивера концентрированный водоаммиачный раствор поступает в генератор (кипятильник, бойлер), где нагревается (любым источником тепла) до температуры кипения раствора. Температура кипения аммиака значительно ниже температуры кипения воды, поэтому в процессе выпаривания концентрированного раствора (при температуре примерно 170°C) из генератора выходят концентрированные пары аммиака с небольшим количеством водяного пара. На пути движения к конденсатору, концентрированные пары проходит через дефлегматор (теплообменный аппарат). Здесь происходит частичная конденсация концентрированного пара. Образовавшийся конденсат является слабым водоаммиачным раствором, который стекает в абсорбер, охлаждаясь окружающей средой до температуры начала абсорбции, а еще более концентрированные пары с аммиаком, через сепаратор (дополнительное отделение слабоконцентрированного раствора от насыщенных паров) поступают в конденсатор, где аммиак, остывая, приобретает жидкую фазу (конденсируется) с выделением тепла. Выходя из конденсатора, жидкий аммиак смешивается с водородом и по тонкой трубке поступает в испаритель. В следствии подмешивания водорода в испаритель происходит понижение парциального давления аммиака, что приводит к его испарению при отрицательной температуре с забором дополнительной энергии (тепла) из холодильной камеры. Парциальное давление аммиака в конденсаторе равно сумме парциальных давлений аммиака и водорода в испарителе. При этом, добавления водорода не влияет на температуру кипения аммиака в испарителе, так как она определяется только парциальным давлением паров аммиака. Выходящие из испарителя, пары аммиака поступают в абсорбер, навстречу движущемуся из дефлегматора слабоконцентрированному охлажденному раствору, где и происходит процесс поглощения (абсорбции) паров аммиака слабоконцентророванным раствором. При этом, по мере движения раствора по абсорберу, происходит его охлаждение и выделяется небольшое количество теплоты в окружающую среду. Образовавшийся в ресивере сильно концентрированный раствор, посредством термонасоса, подается в генератор. Циркуляция водоаммиачного раствора осуществляется непрерывно, пока работает генератор и термонасос, обогреваемые источником тепла. Роль всасывающей части выполняет абсорбер, а роль нагнетательной части — термонасос.

Достоинства

• Простота конструкции, бесшумность и долговечность за счет отсутствия каких-либо движущихся элементов.
• Автономность. Возможность работы от любого источника тепла (электричество, газ).
• Тряска и вибрация для таких холодильников не вредны (в разумных пределах конечно).

Недостатки

• Не ремонтопригодность холодильного агрегата. Если произошла разгерметизация соединения трубопровода и последующим вытеканием хладагента — холодильнику уже не помочь.
• Повышенное энергопотребление. Необходимо постоянно греть резервуар с хладагентом, что бы процесс охлаждения не останавливался.
• Небольшой КПД. Часть затраченной энергии неизбежно преобразуется в тепло на конденсаторе, которое необходимо выводить на улицу. Для повышения эффективность охлаждения дополнительно устанавливают вентиляторы (кулеры), отводящие тепло от конденсатора, которые так же требуют питания. Справедливости ради можно сказать, что зимой, закрыв вентиляционные решетки, можно получать дополнительное тепло в салон от холодильника.

• Зависимость от положения в пространстве. Так как система не имеет механического насоса, отклонение по линии горизонта в пространстве может существенно ухудшить работу холодильника.
• Долгий выход на рабочий температурный режим. Если холодильник новый (или заведомо хорошо работающий), только через 20 минут вы почувствуете первые признаки в морозильной камере. В холодильной камере необходимая температура установится спустя пару часов. У старых холодильников это может случится и на следующие сутки.

Область применения

Сегодня абсорбционный холодильники отвоевали и прочно удерживают свое место на рынке. Из-за своих особенностей, применение их где-то не целесообразно вовсе, а в иных местах — неотъемлемо.

Прежде всего, речь заходит о газовых холодильниках, когда ведется разговор об автономности (отсутствие постоянного напряжения 220В). А это все, что ездит и плавает: автодома, караваны, магистральные грузовые автомобили, автобусы, плавучие дома, катера, лодки, яхты.

Так же такие холодильники применяются стационарно в условиях полного отсутствия электроэнергии. За счет бесшумности, широкое распространения абсорбционные холодильники получили в качестве минибаров и минихолодильников в номерах отелей и гостиниц.

Правила использования

Абсорбционные холодильники могут работать как от электричества так и от газа. В кипятильнике холодильного агрегата находится два ТЭНа, на 12 В и на 220 В. Мощность ТЭНов, как правило, одинаковая и составляет порядка 100 Вт. ТЭН на 220В предполагает работу холодильника в стационарных условиях при подключении к внешней сети 220 В. ТЭН на 12 В используется только в пути, когда не возможно подключить внешние 220 В, а пользоваться газом в пути — не безопасно. Если это автодом, то напряжение подается от встроенного аккумулятора. Если у вас караван, питание на холодильник идет от аккумулятора автомобиля-тягача. На тягаче должна быть включена противотуманная фара, если разъем тягач-прицеп 7 пин. В разъеме 13 пин для холодильника предусмотрен отдельный контакт и дополнительно ничего включать не требуется. Ручкой термостата (от 1 до 7) устанавливается необходимая поддерживаемая температура в холодильнике.
Работа холодильника от газа предполагает полную автономию и не зависимость от электроэнергии. На современных моделях со встроенной электроникой, работа от газа включается одной кнопкой. В старых версиях газовых холодильников для запуска необходим навык и сноровка. Для первого запуска необходимо открыть газовый баллон, утопить ручку газового регулятора "от себя", выждать примерно 10 сек. и начать подавать искру. Искра может подаваться механической пьезокнопкой или электрическим пьезорозжигом. В первом случае, если открыть дверцу холодильника, по середине слева вы увидите небольшое смотровое окно, где визуально можно проконтролировать наличие искры и пламени.

Необходимо удерживать газовый регулятор в утопленном положении и одновременно подавать искру до тех пор, пока в окошке не загорится синее пламя. После этого необходимо держать утопленным газовый регулятор еще секунд 5, что бы сработал клапан газконтроля. Вместо смотрового окошка на некоторых моделях применяется стрелочный индикатор. Он находится на общей панели управления холодильником. При загорании пламени, вертикальная стрелка плавно переходит слева направо (из белой зоны в зеленую). Если в холодильнике используется электрический пьезоподжиг, определение пламени происходит иным способом. Необходимо включить переключатель розжига. Его работа будет определяться по миганию в нем лампы с характерными щелчками. При этом так же необходимо удерживать утопленным газовый регулятор. Как только лампа на переключатели розжига перестанет мигать и прекратятся щелчки — это свидетельство того, что пламя в холодильнике успешно зажглось. Но не стоит спешить сразу отпускать газовый регулятор — 5 сек. для срабатывания клапана газ-контроля так же необходимы. После успешного пуска холодильника от газа тем же регулятором (либо рядом стоящей ручкой) можно изменить мощность пламени в большую или меньшую сторону. Чем мощнее пламя горелки тем ниже температура в холодильнике.

Возможные неисправности и методы их устранения

Не работает от электричества (12 или 220В). Необходимо проверить, есть ли электричество (проверить пробки, предохранители, замерить напряжение тестером на входе в холодильник). Если напряжение есть, выключатели исправно работают, но конденсатор или кипятильник холодильника холодный — возможно вышел из строя ТЭН (на 12 либо на 220В). ТЭН необходимо заменить. Эти детали возможно заказать через магазин Retrailer.

Не работает от газа. При поиске причины и устранении такой неисправности нужно действовать логически. Для поджига и горения газа необходимо:

• Газ
• Искра
• Воздух (кислород)
• Вывод углекислых и угарных газов

1. Проверьте, есть ли в системе газ и горюч ли он. Самое простое — зажечь плиту для готовки. Первый запуск холодильника даже при наличии газа всегда долгий, а особенно если вы меняли баллон и в газовую магистраль попал воздух.

2. Проверьте, есть ли искра. При механической пьезосвече, искру можно проконтролировать в смотровом окне. При включенном электроподжиге искра определяется по характерному стрекотанию и миганию лампочки выключателя розжига. Если искры нет:

• Возможен разрыв проводки или соединения между свечей и электродом, расположенным в горелке. Необходимо вынуть холодильник и внимательно осмотреть проводку и места ее соединения.
• Не исправна пьезосвеча. Необходимо снять свечу и визуально проверить искру на любом металлическом предмете. Вместо оригинальной свечи для тестирования можно использовать пьезорозжиг от обычной зажигалки.
• В случае с электроподжигом при не работающей искре возможен как плохой контакт провода и электрода так и выход из строя блока пьезорозжига. В современных холодильниках электронная плата управления находиться за холодильником, напротив верхней вентиляционной решетки. При каждой мойке вашего автодома (каравана) туда неизбежно попадает вода, что приводит к выходу такой платы из строя. Ремонту как правило такая плата не подлежит. Печатную плату или блок электророзжига вы можете приобрести в нашем магазине Retrailer.

3. Есть проверенный газ и есть искра. Пламени нет. Газом не пахнет. Необходимо снять и почистить горелку. На входе газовой трубки в горелку располагается газовый жиклер. Он представляет собой "тарелочку" с тарированным отверстием, которое со временем может забиться пылью. После жиклера идет сверление в горелке для выхода газа, которое так же может забиться пылью, грязью, сажей. Необходимо тщательно продуть эти отверстия компрессором.
Внимание! Газовый жиклер необходимо продувать только компрессором или чистить зубной щеткой. При попытки прочистить отверстие металлической иглой можно легко привести жиклер в негодность. Если это произошло, меняется он только вместе с горелкой в нашем магазине Retrailer.

4. Есть проверенный газ и есть искра. Пламени нет. Газом пахнет. Газ может выходить из бокового отверстия (воздухозаборника) после жиклера, но не из отверстия горелки. Необходимо сделать действия, описанные выше.

5. Есть проверенный газ и есть искра. Пламя не загорается от искры пьезоподжига, но загорается, если поднести к горелки открытое пламя (зажигалку). Присутствует засор в отверстие горелки. Засор не закупоривает выход газа на горелку полностью, но существенно ограничивает его. Силы искры не хватает чтобы поджечь столь малый объем выходного газа. При подношении открытого пламени к горелки появляется дополнительная тяга, способствующая горению горелки. Необходимо проделать операции, описанные выше.

6. Есть проверенный газ и есть искра. Пламени нет. Газом пахнет. Либо пламя разгорается, затем тухнет. Вероятно забит сажей и грязью трубопровод вывода угарного раза. Как следствие — отсутствие тяги. Необходимо снять холодильник и полностью очистить трубопровод.

7. Пламя загорается при утопленном регуляторе, а при его отпускании, даже спустя продолжительное время, тухнет. Не исправен датчик газконтроля и/или клапан газконтроля.

8. Все работает, но ничего не работает. Кипятильник и конденсатор теплые, но охлаждения холодильной камеры не происходит. Если теплые не только кипятильник и конденсатор, но и сама холодильная камера стала напоминать духовой шкаф, а при переворачивании холодильника ничего нигде не булькает, итог печален — где-то в сварном шве труб образовалась трещина через которую холодильный агрегат потерял необходимое давление, а может и вытек весь водоаммиачный раствор. Такой холодильник ремонту не подлежит. Если же холодильная камера не нагревается, а при переворачивании слухом определяется наличие в агрегате жидкости — все не так плохо.
Бедой абсорбционных холодильников является образования кристаллов аммиака и водородных "пузырей" в трубопроводе в следствии перепада температур, долгого бездействия, а так же частиц металла в следствии коррозии, что затрудняет/делает не возможным свободное движение жидкости по контуру. Необходимо перевернуть холодильник "вверх ногами" и дать постоять полчаса-час, что бы вся жидкость из сепаратора прошла по трубопроводу и опустилась до кипятильника. Жидкость соберет на своем пути все кристаллы, водородные пробки и прочий мусор. После этого холодильник необходимо вернуть в первоначальное положение, подождать пока вся жидкость стечет вниз и сразу включить его от любого источника тепла. Очень вероятно, что после этого абсорбционный холодильник послужит вам еще не один год.
Для профилактики и приближению старого холодильника к заводским показателям, Retrailer рекомендует к началу каждого сезона проделывать с газовым холодильником такой акробатический номер. Если же вашему холодильнику уже не помочь, в наличии у нас всегда есть рабочие БУ абсорбционные холодильники, которые вы можете купить по приемлемой цене.

Компрессорные холодильники

Принцип действия

Охлаждения происходит за счет циркуляции хладагента (чаще всего фриона), которую обеспечивает компрессор. В процессе циркуляции хладагент изменяет свое физическое состояние от жидкого до газообразного. Охлаждение камеры холодильника происходит при кипении жидкого хладагента в испарителе.

Достоинства

• Более высокий КПД. Особенно заметна разница в южных регионах России, когда внешняя температура переваливает отметку 30°C.
• Самый выгодный по удельному энергопотреблению. Компрессор работает не всегда, а только при необходимости.
• Не зависимость работы от положения в пространстве.
• Ремонтопригодность. Возможно запаять разгерметизировавшийся радиатор с последующей заправкой хладагентом у специализированного сервиса, а так же заменить компрессор.
• Выходит на рабочей режим быстро и эффективно.

Недостатки

• Минус всех компрессорных устройств — компрессор потребляет стартовый ток в три раза превышающий рабочий, что требует соответствующей отдачи вашей автономной электросистемы. Если ваш автодом постоянно подключен к внешней сети 220В, то этой особенностью можно пренебречь.
• Не автономность. Не возможность работать от газа в условиях отсутствия электричества.
• Сложность конструкции. Есть движущиеся части. От этого и большая вероятность поломки.
• Чувствителен к перепадам напряжения в сети.
• Холодильный агрегат с высоко текучим хладагентом чувствителен к тряске, вибрациям и ударным нагрузкам при движении.
• Сохраняет работоспособность при наклоне не более чем на 30°.

Область применения

Компрессорные холодильники (морозильники) благодаря их производительности и экономичности на сегодняшний день имеют наиболее массовое распространение. В быту и на производстве. Так же доступны модели компрессорных холодильников для автодомов, катеров и яхт от компании Dometic/Waeco, которые вы можете приобрести в нашем магазине Retrailer.

Производительность

Компрессорные холодильники (морозильники) работают с постоянной температурой в охлаждаемой камере от +4°С до — 18°С.

Источник питания

Электроэнергия. Напряжение: 12/24/220В.