Терморегулятор (ТРВ) — важнейший элемент холодильной техники, который отвечает за дозирование хладагента, поддержание оптимальной температуры в испарителе. Без этого небольшого устройства невозможна правильная работа холодильников, морозильных ларей, промышленных холодильных установок.
Устройство
Принцип работы
Применение ТРВ в холодильных установках
ТРВ в промышленном холодильном оборудовании
Как работает морозильный ларь с ТРВ
Роль ТРВ в функционировании морозильного ларя
Преимущества использования терморегулирующего вентиля
Точное поддержание температуры и защита компрессора
Выводы
Что такое терморегулирующий вентиль
Терморегулирующий вентиль — это автоматический клапан, который регулирует подачу жидкого хладагента в испаритель холодильной установки. ТРВ поддерживает постоянный перегрев паров фреона на выходе испарителя, оптимальное заполнение испарителя. Благодаря этому вентиль защищает компрессор от попадания жидкого хладагента и гидроударов, обеспечивает эффективную работу холодильной системы.
Устройство
ТРВ состоит из корпуса с входным и выходным отверстиями для хладагента, регулирующего штока с клапаном, термобаллона, соединенного с корпусом капиллярной трубкой. Термобаллон заполнен термочувствительной жидкостью или газом и снабжен мембраной, которая реагирует на изменения температуры, давления.
Устройство терморегулятора
Когда температура на выходе испарителя повышается, давление в термобаллоне растет. Это давит на мембрану, которая толкает шток с клапаном вниз, открывая проход для хладагента. И наоборот, при понижении температуры давление в термобаллоне падает, мембрана поднимает шток, прикрывает клапан, уменьшая поток хладагента.
Принцип работы
Работа ТРВ основана на поддержании постоянного перегрева паров хладагента. Перегрев — это разница между температурой кипения фреона и его реальной температурой на выходе испарителя. Простой пример — если температура кипения -10 °C, а фактическая температура паров +5 °C, то перегрев составит 15 °C.
Терморегулятор стремится держать перегрев на одном уровне, обычно от 4 до 8 °C. Когда перегрев вырастает выше нормы, термобаллон нагревается сильнее, давит на мембрану, шток открывает клапан. В испаритель поступает больше хладагента, он активнее кипит и охлаждается, перегрев снижается. Если перегрев слишком мал, ТРВ прикрывает клапан, уменьшает подачу фреона, его кипение замедляется. Температура на выходе повышается.
Принцип действия терморегулятора
Вентиль поддерживает оптимальный режим работы испарителя, всей холодильной системы. Он не дает жидкому фреону попасть в компрессор, обеспечивает полное испарение хладагента, максимальный холодильный коэффициент.
Применение ТРВ в холодильных установках
В домашних холодильниках и морозилках терморегулятор обычно монтируется во входной магистрали испарителя. Он управляет подачей хладагента в зависимости от температуры в морозильной камере или холодильнике. Когда дверцу открывают, в камеру поступает теплый воздух. Температура растет, ТРВ это "чувствует", увеличивает подачу фреона. Когда температура нормализуется, вентиль прикрывает клапан. Так поддерживается стабильный холод.
Использование терморегулятора позволяет быстрее охлаждать и замораживать продукты, экономить электроэнергию. При ручной настройке мощности компрессор часто работает с избытком, а ТРВ минимизирует его пусковые токи, время работы. Поэтому холодильники с терморегулятором потребляют на 10-20 % меньше электричества.
ТРВ в промышленном холодильном оборудовании
В промышленных системах охлаждения и заморозки ТРВ применяются гораздо шире. Они ставятся не только во входных, но и в распределительных магистралях, перед воздухоохладителями, на каждой ветке многопоточных испарителей. Это позволяет точно дозировать подачу хладагента по зонам, поддерживать оптимальную температуру в каждой камере или отсеке.
Кроме термостатических ТРВ в промышленности используют электронные расширительные вентили. Ими управляет контроллер на основе показаний датчиков температуры и давления. Такие вентили подстраиваются под меняющиеся условия и нагрузки, обеспечивают плавное регулирование, высокую точность поддержания температуры.
В мощных холодильных машинах ТРВ защищают компрессоры от гидроударов, закипания масла. На входе компрессора ставят отделители жидкости, но они не всегда справляются с большим количеством хладагента. Терморегулятор ограничивает подачу фреона, не дает ему накапливаться в жидкой фазе.
Как работает морозильный ларь с ТРВ
Морозильный ларь — один из самых распространенных видов холодильной техники. Он поддерживает в камере температуру от -12 до -24 °C и предназначен для длительного хранения замороженных продуктов, полуфабрикатов. Сердце морозильного ларя — герметичный холодильный контур, в котором циркулирует хладагент.
Морозильный ларь CLASSIC 200 F
Основные элементы контура морозильника:
- Компрессор сжимает газообразный хладагент, нагнетает его в конденсатор под высоким давлением. Там фреон охлаждается, конденсируется и переходит в жидкое состояние, отдавая тепло в окружающую среду.
- Фильтр-осушитель очищает хладагент от грязи, кислот, влаги, улучшает его характеристики.
- Терморегулятор дозирует подачу жидкого хладагента в испаритель. Он понижает давление фреона, от чего тот начинает кипеть и превращаться в пар, активно поглощая тепло.
- Испаритель "отбирает" тепло у воздуха или продуктов в морозильной камере. Кипящий в нем хладагент превращается в пар, охлаждает трубки и ребра испарителя до -18…-25 °C.
Парообразный хладагент по трубке всасывания возвращается в компрессор. По пути он переохлаждает капиллярную трубку ТРВ и нагревает термобаллон, обеспечивая работу терморегулятора. Далее цикл повторяется снова.
Роль ТРВ в функционировании морозильного ларя
Терморегулятор играет ключевую роль в работе морозильного ларя. Он автоматически изменяет подачу хладагента в зависимости от тепловой нагрузки на испаритель. Когда в морозилку загружают теплые продукты, их тепло передается испарителю. Температура и давление паров хладагента растут. Это давление через капиллярную трубку передается термобаллону ТРВ.
Термобаллон сжимает пружину, открывает клапан, увеличивает впрыск фреона, пока продукты не охладятся до нужной температуры. ТРВ всегда поддерживает в испарителе оптимальное заполнение и небольшой перегрев паров на выходе, обычно 4-6 °C. Это исключает попадание жидкого фреона в компрессор, повышает холодопроизводительность.
Терморегулятор в морозильной установке
Вентиль стабилизирует температуру кипения хладагента в испарителе. От этой температуры зависит давление всасывания, рабочий режим компрессора. Поддерживая постоянный перегрев, ТРВ стабилизирует давление, облегчает пуск компрессора, продлевает его ресурс. Без терморегулятора возможны частые включения, перегрузка, перегрев компрессора.
Преимущества использования терморегулирующего вентиля
Главное преимущество ТРВ — повышение энергоэффективности холодильного оборудования. Терморегулятор подстраивает производительность компрессора под фактическую тепловую нагрузку, поэтому агрегат не будет работать вхолостую или с избытком.
ТРВ оптимизирует холодильный коэффициент, то есть отношение выработанного холода к затраченной электроэнергии. Один киловатт энергии, потребленный компрессором, дает максимум "холода" при испарении хладагента. Вентиль снижает частоту пусков, общее время работы компрессора. В итоге экономия электроэнергии может достигать 15-30 % по сравнению с приборами без терморегулятора.
Точное поддержание температуры и защита компрессора
Использование ТРВ позволяет очень точно поддерживать заданную температуру в морозильной камере или в охлаждаемом объеме. Колебания минимальны даже при частом открывании дверей, загрузке новых продуктов. Это важно для качественного хранения продуктов, особенно замороженных.
Работа терморегулятора исключает попадание жидкого хладагента в компрессор при любых режимах, продлевает его срок службы. Без терморегулятора возможен перенос жидкости и масла во всасывающий трубопровод, гидроудары в цилиндрах, разжижение масла, недостаточная смазка. ТРВ полностью испаряет фреон, отделяет масло в испарителе.
Терморегулятор существенно повышает надежность, долговечность, безотказность холодильного агрегата. Вентиль сам по себе очень прост и безопасен, не вызывает утечек, не требует обслуживания. Он берет на себя основную функцию управления, защиты всей системы охлаждения.
Выводы
Терморегулирующий вентиль — небольшой, но очень важный элемент любого холодильного контура. ТРВ обеспечивает точное дозирование хладагента, поддерживает оптимальный режим работы испарителя, защищает компрессор. В бытовых холодильниках и морозилках ТРВ экономит электроэнергию, стабилизирует температуру. В промышленных системах терморегуляторы повышают энергоэффективность, надежность и безопасность холодильных машин.
Современное холодильное оборудование трудно представить без ТРВ. Это простое устройство освобождает пользователя от ручного регулирования, защищает дорогой компрессор, улучшает все характеристики холодильной техники. Поэтому терморегуляторы будут использоваться еще очень долго как в привычных домашних холодильниках, так и в мощных промышленных системах охлаждения, заморозки, кондиционирования.
Производством и поставкой морозильных ларей занимается ООО "Хладотека".