Λύσεις — Κεφάλαιο 4Δ: Τα Οικιακά Ψυγεία (4.7-4.17 Λοιπά εξαρτήματα) (σελ. 236-237) – ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Κεφάλαιο 4Δ: Τα Οικιακά Ψυγεία (4.7-4.17 Λοιπά εξαρτήματα)
Λύσεις στις 21 επαναληπτικές ερωτήσεις (72-92, τελευταίες του κεφαλαίου) του υποκεφαλαίου 4Δ: τη λίπανση του συμπιεστή (ραντισμός/αντλία λαδιού, ιδιότητες λαδιού, ψύξη λαδιού μέσω βρόχου στη σερπαντίνα του συμπυκνωτή), την κατασκευή και τη μόνωση του οικιακού ψυκτικού θαλάμου (θερμομονωτικά υλικά, επίδραση υγρασίας, στεγανοποίηση με μαγνητική φλάντζα, θερμοκρασίες τμημάτων), τις καλωδιώσεις και τους μηχανισμούς ελέγχου (θερμοστάτης, ρελέ έντασης, θερμικό προστασίας), τη σωστή τοποθέτηση του ψυγείου, το κύκλωμα εκκίνησης του συμπιεστή (πυκνωτές, ηλεκτρονόμοι έντασης/τάσης), τον κύκλο απόψυξης με τη θερμοκρασιακή μέθοδο, τους θερμαντήρες παρεμπόδισης υγρασίας, το φωτισμό, τους κινητήρες ανεμιστήρων και τη λειτουργία του μηχανισμού παρασκευής πάγου με πλαστικό δίσκο.
Ικανοποιητική λίπανση συμπιεστή
Ερώτηση: Πότε η λίπανση ενός συμπιεστή θεωρείται ικανοποιητική;
Απάντηση:
- §4.7. «Η λίπανση θεωρείται ικανοποιητική, όταν οι προστριβόμενες επιφάνειες δέχονται την κατάλληλη ποιότητα και ποσότητα λαδιού σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας του συμπιεστή.»
Σύνοψη: Η λίπανση ενός συμπιεστή θεωρείται ικανοποιητική όταν οι προστριβόμενες επιφάνειές του (π.χ. έμβολο-κύλινδρος, τριβείς στροφαλοφόρου) δέχονται την κατάλληλη ποιότητα και την κατάλληλη ποσότητα λαδιού, και μάλιστα σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας του συμπιεστή, όχι μόνο σε ορισμένες.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κατάλληλη ποιότητα+ποσότητα λαδιού στις προστριβόμενες επιφάνειες, σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας
Συνέπειες έλλειψης λίπανσης
Ερώτηση: Τι θα συμβεί σε ένα συμπιεστή, αν δεν λιπαίνεται;
Απάντηση:
- §4.7. «Χωρίς την παρεμβολή του κατάλληλου λιπαντικού στρώματος μεταξύ των προστριβόμενων επιφανειών του συμπιεστή η διάρκεια ζωής του θα ήταν πολύ σύντομη, λόγω των καταστροφικών συνεπειών που δημιουργούν οι αναπτυσσόμενες δυνάμεις ξηράς τριβής.»
Σύνοψη: Αν ο συμπιεστής δεν λιπαίνεται, χωρίς την παρεμβολή κατάλληλου λιπαντικού στρώματος ανάμεσα στις προστριβόμενες επιφάνειές του, αναπτύσσονται δυνάμεις ξηράς τριβής με καταστροφικές συνέπειες, με αποτέλεσμα η διάρκεια ζωής του συμπιεστή να είναι πολύ σύντομη (πρόωρες φθορές και καταστροφή των επιφανειών).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ξηρά τριβή → πρόωρη φθορά/καταστροφή επιφανειών → πολύ μικρή διάρκεια ζωής
Μέθοδοι λίπανσης συμπιεστών
Ερώτηση: Να αναφέρετε τις μεθόδους λίπανσης των συμπιεστών.
Απάντηση:
- §4.7. «Οι μέθοδοι λίπανσης είναι οι εξής: α) Με ραντισμό ή πλαταγισμό, β) Με αντλία λαδιού.»
Σύνοψη: Οι μέθοδοι λίπανσης των συμπιεστών είναι δύο: (α) με ραντισμό ή πλαταγισμό, που χρησιμοποιείται για συμπιεστές μικρής ισχύος, και (β) με αντλία λαδιού, καλύτερη μέθοδος που εξασφαλίζει σε όλα τα σημεία ικανοποιητική ποσότητα και ποιότητα λαδιού· συνηθίζεται σε συμπιεστές ισχύος μεγαλύτερης των 2 kW.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ραντισμός/πλαταγισμός (μικρή ισχύς) και αντλία λαδιού (>2kW)
Λίπανση με ραντισμό
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για τη λίπανση με ραντισμό;
Απάντηση:
- §4.7. «Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται για τη λίπανση συμπιεστών μικρής ισχύος... Όπως περιστρέφεται ο στροφαλοφόρος άξονας μέσα στο στροφαλοθάλαμο, η κεφαλή του διωστήρα βυθίζεται στο ψυκτέλαιο και το εκτινάσσει προς τα πάνω έτσι, ώστε να λιπαίνονται τα τοιχώματα του κυλίνδρου, ο πίρος του εμβόλου και οι τριβείς του στροφαλοφόρου άξονα.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η λίπανση με ραντισμό (ή πλαταγισμό) χρησιμοποιείται σε συμπιεστές μικρής ισχύος. Καθώς περιστρέφεται ο στροφαλοφόρος άξονας μέσα στο στροφαλοθάλαμο, η κεφαλή του διωστήρα βυθίζεται στο ψυκτέλαιο που βρίσκεται στον πάτο του στροφαλοθαλάμου και το εκτινάσσει προς τα πάνω, ώστε να λιπαίνονται τα τοιχώματα του κυλίνδρου, ο πίρος του εμβόλου και οι τριβείς του στροφαλοφόρου άξονα· τα σημεία αυτά έχουν ειδικές διαμορφώσεις όπου συγκεντρώνεται το λάδι κατά την εκτίναξή του.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Απλή μέθοδος για μικρή ισχύ: ο διωστήρας εκτινάσσει το λάδι με την περιστροφή του άξονα
Λίπανση με αντλία λαδιού
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για τη λίπανση με αντλία;
Απάντηση:
- §4.7. «Η μέθοδος αυτή είναι καλύτερη της προηγούμενης, διότι εξασφαλίζει σε όλα τα σημεία λίπανσης ικανοποιητική ποσότητα και ποιότητα λαδιού. Το σύστημα λίπανσης με αντλία λαδιού προϋποθέτει την ύπαρξη μελετημένου δικτύου λίπανσης που περιλαμβάνει: 1. Τα φίλτρα του λαδιού 2. Τους εσωτερικούς αγωγούς προσαγωγής του λαδιού λίπανσης 3. Τις βαλβίδες ανακούφισης των υψηλών πιέσεων του λαδιού λίπανσης 4. Τις μαγνητικές παγίδες ρινισμάτων...»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η λίπανση με αντλία λαδιού είναι καλύτερη από τη λίπανση με ραντισμό, γιατί εξασφαλίζει σε όλα τα σημεία λίπανσης ικανοποιητική ποσότητα και ποιότητα λαδιού. Προϋποθέτει την ύπαρξη μελετημένου δικτύου λίπανσης, που περιλαμβάνει: τα φίλτρα του λαδιού, τους εσωτερικούς αγωγούς προσαγωγής του λαδιού λίπανσης, τις βαλβίδες ανακούφισης των υψηλών πιέσεων του λαδιού λίπανσης και τις μαγνητικές παγίδες ρινισμάτων που απαλλάσσουν το ψυκτέλαιο από αιωρούμενα ρινίσματα. Ανάλογα με το μέγεθος και το σχεδιασμό λειτουργίας του συμπιεστή, το σύστημα είναι απλό ή σύνθετο· συνηθίζεται να έχουν αντλία λαδιού οι συμπιεστές με ισχύ μεγαλύτερη των 2 kW.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Καλύτερη μέθοδος· δίκτυο με φίλτρα, αγωγούς, βαλβίδες ανακούφισης, μαγνητικές παγίδες· για συμπιεστές >2kW
Ιδιότητες λαδιού παλινδρομικών συμπιεστών
Ερώτηση: Να αναφέρετε τις βασικές ιδιότητες του λαδιού των παλινδρομικών συμπιεστών.
Απάντηση:
- §4.7γ. «Οι βασικές ιδιότητες του λαδιού των παλινδρομικών συμπιεστών: 1. Χημική Σταθερότητα 2. Χαμηλή Θερμοκρασία πήξης 3. Υψηλή διηλεκτρική αντοχή (μεγαλύτερη των 25000V για 2,5mm) 4. Κατάλληλη τιμή ιξώδους (ρευστότητας).»
Σύνοψη: Οι βασικές ιδιότητες του λαδιού των παλινδρομικών συμπιεστών είναι: (1) χημική σταθερότητα, (2) χαμηλή θερμοκρασία πήξης, (3) υψηλή διηλεκτρική αντοχή (μεγαλύτερη των 25.000 V για πάχος 2,5 mm) και (4) κατάλληλη τιμή ιξώδους (ρευστότητας).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χημική σταθερότητα, χαμηλή θερμ. πήξης, υψηλή διηλεκτρική αντοχή, κατάλληλο ιξώδες
Ψύξη του λαδιού του συμπιεστή
Ερώτηση: Πώς γίνεται η ψύξη του λαδιού του συμπιεστή;
Απάντηση:
- §4.7. «η βασική ιδέα εδώ είναι ότι ο σωλήνας, που σχηματίζει τη σερπαντίνα του συμπυκνωτή, μπορεί σε κάποια θέση του να επιστρέφει στην ελαιολεκάνη του συμπιεστή, όπου σχηματίζει ένα κλειστό βρόχο, και έπειτα να συνεχίζει την πορεία του στο συμπυκνωτή... το ψυκτικό μέσον μπαίνει με χαμηλότερη θερμοκρασία στην ελαιολεκάνη, ώστε να ψύχει το λάδι.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ψύξη του λαδιού γίνεται εκμεταλλευόμενη το ίδιο το ψυκτικό κύκλωμα: ο σωλήνας που σχηματίζει τη σερπαντίνα του συμπυκνωτή μπορεί, σε κάποιο σημείο του, να επιστρέφει στην ελαιολεκάνη του συμπιεστή, να σχηματίσει εκεί ένα κλειστό βρόχο και έπειτα να συνεχίσει την πορεία του προς το συμπυκνωτή. Το ψυκτικό μέσο (υπέρθερμος ατμός), έχοντας χάσει μέρος της ενθαλπίας του κατά τη διαδρομή από την κατάθλιψη του συμπιεστή μέχρι το σημείο επιστροφής, μπαίνει με χαμηλότερη θερμοκρασία στην ελαιολεκάνη και έτσι ψύχει το λάδι. Στη συνέχεια, αφού διατρέξει τον κλειστό βρόχο, το ψυκτικό μέσο οδηγείται και πάλι στη σερπαντίνα του συμπυκνωτή, όπου τελικά ψύχεται και στραγγαλίζεται.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Βρόχος του σωλήνα-συμπυκνωτή μέσα από την ελαιολεκάνη: το ψυχρότερο ψυκτικό ψύχει το λάδι
Ψυκτικός θάλαμος πρώτων σύγχρονων ψυγείων
Ερώτηση: Πώς ήταν διαμορφωμένος ο ψυκτικός θάλαμος των πρώτων σύγχρονων οικιακών ψυγείων;
Απάντηση:
- §4.8. «Οι πρώτοι οικιακοί ψυκτικοί θάλαμοι ήταν κατασκευασμένοι από ξύλο... Αργότερα, χρησιμοποιήθηκαν μεταλλικά ελάσματα, τα οποία στηρίζονταν σε ξύλινο πλαίσιο... οι θάλαμοι αυτοί είχαν πολύ μεγάλο βάρος, διότι επί πλέον διέθεταν συμπιεστή ανοικτού τύπου.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι πρώτοι οικιακοί ψυκτικοί θάλαμοι ήταν κατασκευασμένοι από ξύλο και αποτελούσαν συνέχεια των αρχικών οικιακών ψυγείων που λειτουργούσαν με πάγο, στα οποία προστέθηκε εγκατάσταση μηχανικής συμπίεσης ατμού με μηχανισμό ελέγχου της ροής του ψυκτικού μέσου. Αργότερα χρησιμοποιήθηκαν μεταλλικά ελάσματα στηριγμένα σε ξύλινο πλαίσιο, ώστε ο θάλαμος να γίνει πιο στιβαρός· ωστόσο οι θάλαμοι αυτοί είχαν πολύ μεγάλο βάρος, επειδή επιπλέον διέθεταν συμπιεστή ανοικτού τύπου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αρχικά ξύλινοι θάλαμοι (πάνω σε ψυγεία πάγου)· μετά μεταλλικά ελάσματα σε ξύλινο πλαίσιο, μεγάλο βάρος (συμπιεστής ανοικτού τύπου)
Τμήματα θαλάμου σημερινού οικιακού ψυγείου
Ερώτηση: Από ποια τμήματα αποτελείται ο θάλαμος του σημερινού οικιακού ψυγείου;
Απάντηση:
- §4.8. «το τμήμα της κατάψυξης έχει θερμοκρασία από -12oC έως και -28oC... το τμήμα συντήρησης ή απλής ψύξης... έχει θερμοκρασία 2°C - 5°C... Το κάτω μέρος του ψυκτικού θαλάμου χρησιμοποιείται συνήθως για τη συντήρηση των φρέσκων λαχανικών... ο θάλαμος μπορεί να διαθέτει ένα μικρό, κλειστό τμήμα για τη συντήρηση του βουτύρου... ένα χώρο (θαλαμίσκο) μέσα στην κατάψυξη, όπου παράγονται παγάκια.»
Σύνοψη: Ο θάλαμος του σημερινού οικιακού ψυγείου αποτελείται από: το τμήμα κατάψυξης (-12°C έως -28°C), το τμήμα συντήρησης/απλής ψύξης (2°C-5°C), το κάτω μέρος με ένα ή περισσότερα συρτάρια για λαχανικά, ένα μικρό κλειστό τμήμα με δική του θερμαντική αντίσταση για τη συντήρηση του βουτύρου σε υψηλότερη θερμοκρασία, και έναν θαλαμίσκο μέσα στην κατάψυξη για την παραγωγή παγακιών (γεμίζει με πόσιμο νερό μέσω ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κατάψυξη, συντήρηση, συρτάρια λαχανικών, τμήμα βουτύρου, θαλαμίσκος παγακιών
Διαμόρφωση τοιχωμάτων ψυκτικού θαλάμου
Ερώτηση: Πώς είναι διαμορφωμένα τα τοιχώματα του ψυκτικού θαλάμου;
Απάντηση:
- §4.8. «Η εξωτερική επιφάνεια του θαλάμου... κατασκευάζεται από μεταλλικό έλασμα το οποίο βάφεται... Η εσωτερική επιφάνεια κατασκευάζεται από πλαστικό υλικό...» και §4.8 «Ως μόνωση του θαλάμου ορίζεται ένα στρώμα από ειδικό υλικό, το οποίο στερεώνεται ανάμεσα στα τοιχώματα του θαλάμου.»
Σύνοψη: Τα τοιχώματα του ψυκτικού θαλάμου αποτελούνται από τρία στρώματα: την εξωτερική επιφάνεια από βαμμένο μεταλλικό έλασμα (ανοξείδωτο, αδιαπέραστο από υγρασία, συνήθως άσπρο)· ένα ενδιάμεσο στρώμα θερμομονωτικού αφρώδους υλικού (διογκωμένη πολυστερίνη ή σκληρή αφρώδης πολυουρεθάνη)· και την εσωτερική επιφάνεια από πλαστικό υλικό, που καθαρίζεται εύκολα, έχει μεγάλη διάρκεια ζωής και αντέχει στις χαμηλές θερμοκρασίες.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εξωτερικό βαμμένο μεταλλικό έλασμα - μόνωση (αφρώδες υλικό) - εσωτερικό πλαστικό έλασμα
Χαρακτηριστικά θερμομονωτικών υλικών
Ερώτηση: Να αναφέρετε δύο χαρακτηριστικά των θερμομονωτικών υλικών.
Απάντηση:
- §4.8. «Το χαρακτηριστικό γνώρισμα των θερμομονωτικών υλικών είναι η μεγάλη τους αντίσταση στη ροή της θερμότητας ή ισοδύναμα η μικρή θερμική αγωγιμότητα τους. Επίσης, χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι περιέχουν μεγάλο αριθμό κυψελίδων στις οποίες υπάρχει εγκλωβισμένος αέρας.»
Σύνοψη: Δύο βασικά χαρακτηριστικά των θερμομονωτικών υλικών είναι: (1) η μεγάλη αντίσταση στη ροή της θερμότητας, δηλαδή η μικρή θερμική τους αγωγιμότητα, και (2) η ύπαρξη μεγάλου αριθμού κυψελίδων στις οποίες παραμένει εγκλωβισμένος (ακίνητος) αέρας, ο οποίος έχει επίσης πολύ μικρή θερμική αγωγιμότητα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μικρή θερμική αγωγιμότητα και κυψελίδες με εγκλωβισμένο αέρα
Επίδραση υγρασίας στα θερμομονωτικά υλικά
Ερώτηση: Πώς επιδρά η υγρασία στα θερμομονωτικά υλικά;
Απάντηση:
- §4.8. «Η υγρασία είναι εντελώς ανεπιθύμητη στα θερμομονωτικά υλικά, διότι αυξάνει τη θερμική τους αγωγιμότητα... κατά τη συμπύκνωση του υδρατμού μέσα στο στρώμα της μόνωσης εκλύεται λανθάνουσα θερμότητα, η οποία καταλήγει στο θάλαμο... υπάρχει η πιθανότητα να φθάσει το νερό μέχρι την εσωτερική ψυχρή επιφάνεια του θαλάμου, όπου γίνεται πάγος, εκλύοντας νέο ποσό λανθάνουσας θερμότητας.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η υγρασία είναι εντελώς ανεπιθύμητη στα θερμομονωτικά υλικά, γιατί αυξάνει τη θερμική τους αγωγιμότητα (η αύξηση είναι ανάλογη με το ποσοστό υγρασίας στη μάζα της μόνωσης), υποβαθμίζοντας τη μονωτική απόδοση. Επιπλέον, όταν ο υδρατμός συμπυκνώνεται μέσα στο στρώμα της μόνωσης, εκλύεται λανθάνουσα θερμότητα που καταλήγει στο θάλαμο, ενώ υπάρχει και η πιθανότητα το νερό να φτάσει μέχρι την εσωτερική ψυχρή επιφάνεια του θαλάμου, όπου παγώνει, εκλύοντας νέα ποσότητα λανθάνουσας θερμότητας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αυξάνει τη θερμική αγωγιμότητα· εκλύει λανθάνουσα θερμότητα κατά τη συμπύκνωση/πάγωμα
Συνηθισμένα θερμομονωτικά υλικά ψυγείων
Ερώτηση: Να αναφέρετε δύο συνηθισμένα θερμομονωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται στα ψυγεία.
Απάντηση:
- §4.8. «Τα θερμομονωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται για τη μόνωση των οικιακών ψυγείων είναι τα αφρώδη συνθετικά υλικά. Τα βασικότερα από αυτά είναι η διογκωμένη πολυστερίνη και η σκληρή αφρώδης πολυουρεθάνη.»
Σύνοψη: Τα δύο βασικότερα θερμομονωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται στα οικιακά ψυγεία είναι η διογκωμένη πολυστερίνη και η σκληρή αφρώδης πολυουρεθάνη — αμφότερα αφρώδη συνθετικά υλικά με μεγάλο αριθμό κυψελίδων εγκλωβισμένου αέρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Διογκωμένη πολυστερίνη και σκληρή αφρώδης πολυουρεθάνη
Στεγανότητα ψυκτικών θαλάμων
Ερώτηση: Πώς εξασφαλίζεται η στεγανότητα των ψυκτικών θαλάμων;
Απάντηση:
- §4.8. «Η λύση σε αυτό το πρόβλημα δόθηκε με την προσθήκη ενός μαγνήτη μέσα στη φλάντζα. Ο μαγνήτης αυτός έλκεται από το μεταλλικό πλαίσιο της πόρτας, ώστε να δημιουργεί στεγανοποίηση με συμπίεση χωρίς να καταπονείται η πόρτα.»
Σύνοψη: Η στεγανότητα των σημερινών ψυκτικών θαλάμων εξασφαλίζεται με μαγνητική φλάντζα γύρω από την πόρτα: ένας μαγνήτης, ενσωματωμένος στη φλάντζα, έλκεται από το μεταλλικό πλαίσιο της πόρτας και δημιουργεί στεγανοποίηση με συμπίεση, χωρίς να καταπονείται η πόρτα. Η φλάντζα στερεώνεται στην πόρτα με μεταλλικό έλασμα και αντικαθίσταται εύκολα όταν φθαρεί.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μαγνητική φλάντζα γύρω από την πόρτα (μαγνήτης έλκεται από το μεταλλικό πλαίσιο)
Θερμοκρασίες τμημάτων ψυκτικού θαλάμου
Ερώτηση: Ποιες θερμοκρασίες πρέπει να επικρατούν στα διάφορα τμήματα του ψυκτικού θαλάμου;
Απάντηση:
- §4.8. «το τμήμα της κατάψυξης έχει θερμοκρασία από -12oC έως και -28oC... το τμήμα συντήρησης ή απλής ψύξης, που ακολουθεί αμέσως μετά, έχει θερμοκρασία 2°C - 5°C.»
Σύνοψη: Στο τμήμα κατάψυξης πρέπει να επικρατεί θερμοκρασία από -12°C έως -28°C, ώστε τα τρόφιμα να διατηρούνται κατεψυγμένα για σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα. Στο τμήμα συντήρησης ή απλής ψύξης, που ακολουθεί αμέσως μετά, πρέπει να επικρατεί θερμοκρασία 2°C έως 5°C, ώστε τα τρόφιμα να διατηρούνται φρέσκα για σχετικά μικρό χρονικό διάστημα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κατάψυξη -12°C έως -28°C, συντήρηση 2°C έως 5°C
Μηχανήματα και συσκευές προς έλεγχο σε οικιακό ψυγείο
Ερώτηση: Ποια είναι τα βασικά μηχανήματα και οι βασικές συσκευές που πρέπει να ελέγχονται σε ένα οικιακό ψυγείο;
Απάντηση:
- §4.9. «Τα κυριότερα μηχανήματα και οι συσκευές ενός οικιακού ψυγείου που πρέπει να ελέγχονται είναι ο συμπιεστής, ο ανεμιστήρας του εξατμιστή, ο ανεμιστήρας του συμπιεστή, η αντίσταση της απόψυξης, η εσωτερική λυχνία, ο μηχανισμός παρασκευής πάγου και οι θερμαντήρες των τοιχωμάτων.»
Σύνοψη: Τα κυριότερα μηχανήματα και οι συσκευές ενός οικιακού ψυγείου που πρέπει να ελέγχονται είναι: ο συμπιεστής, ο ανεμιστήρας του εξατμιστή, ο ανεμιστήρας του συμπυκνωτή (συμπιεστή), η αντίσταση της απόψυξης, η εσωτερική λυχνία, ο μηχανισμός παρασκευής πάγου και οι θερμαντήρες των τοιχωμάτων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Συμπιεστής, ανεμιστήρες εξατμιστή/συμπυκνωτή, αντίσταση απόψυξης, λυχνία, μηχανισμός πάγου, θερμαντήρες τοιχωμάτων
Έλεγχος συμπιεστή με θερμοστάτη
Ερώτηση: Πώς ελέγχεται ο συμπιεστής με το θερμοστάτη του ψυγείου;
Απάντηση:
- §4.9. «Ο συμπιεστής ελέγχεται με το θερμοστάτη, ο οποίος μετρά τη θερμοκρασία του θαλάμου με ένα αισθητήριο βολβό και ρυθμίζεται, ώστε να κλείνει το κύκλωμα στη θερμοκρασία εκκίνησης (χαμηλή θερμοκρασία στο θάλαμο) και να ανοίγει το κύκλωμα στη θερμοκρασία διακοπής (υψηλή θερμοκρασία στο θάλαμο). Η διαφορά των θερμοκρασιών αυτών ονομάζεται διακύμανση.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο συμπιεστής ελέγχεται με τον θερμοστάτη, ο οποίος μετρά τη θερμοκρασία του θαλάμου μέσω ενός αισθητήριου βολβού. Ο θερμοστάτης είναι ρυθμισμένος έτσι, ώστε να κλείνει το κύκλωμα (να ξεκινά τον συμπιεστή) στη θερμοκρασία εκκίνησης, δηλαδή όταν η θερμοκρασία στο θάλαμο έχει ανέβει αρκετά (χαμηλή ρύθμιση θερμοστάτη ενεργοποιεί εκκίνηση), και να ανοίγει το κύκλωμα (να σταματά τον συμπιεστή) στη θερμοκρασία διακοπής, δηλαδή όταν ο θάλαμος έχει κρυώσει επαρκώς. Η διαφορά ανάμεσα στις δύο αυτές θερμοκρασίες ονομάζεται διακύμανση (differential) και είναι αρκετά μεγάλη, ώστε ο συμπιεστής να μη διακόπτει και να ξεκινά συχνά τη λειτουργία του (αποφυγή βραχυκύκλωσης λειτουργίας).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Θερμοστάτης με βολβό: κλείνει στη θερμοκρασία εκκίνησης, ανοίγει στη θερμοκρασία διακοπής· η διαφορά = διακύμανση
Λειτουργία ρελέ έντασης
Ερώτηση: Ποια η λειτουργία του ρελέ έντασης;
Απάντηση:
- §4.9/4.12. «Το ρελέ έντασης χρησιμοποιείται σε μικρές μονάδες με ισχύ μέχρι 550 W, όπως είναι τα οικιακά ψυγεία, και έχει σκοπό να συνδέει τη βοηθητική περιέλιξη (CS) του ηλεκτροκινητήρα κατά την εκκίνηση του συμπιεστή και να την αποσυνδέει, όταν ο συμπιεστής έχει πάρει το 80-85% των ονομαστικών στροφών του.»
Σύνοψη: Το ρελέ (ηλεκτρονόμος) έντασης, που χρησιμοποιείται σε μικρές μονάδες ισχύος μέχρι 550 W (όπως τα οικιακά ψυγεία), έχει σκοπό να συνδέει τη βοηθητική περιέλιξη (CS) του ηλεκτροκινητήρα του συμπιεστή κατά την εκκίνηση, ώστε να δημιουργηθεί το απαραίτητο στρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, και να την αποσυνδέει αυτόματα όταν ο συμπιεστής έχει αναπτύξει το 80-85% των ονομαστικών του στροφών, οπότε πλέον λειτουργεί μόνο με το κύριο τύλιγμα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Συνδέει τη βοηθητική περιέλιξη στην εκκίνηση, την αποσυνδέει στο 80-85% των στροφών
Προστασία κινητήρα από το θερμικό
Ερώτηση: Πώς το θερμικό προστατεύει τον ηλεκτροκινητήρα του συμπιεστή;
Απάντηση:
- §4.9. «Ο σκοπός του είναι να προστατεύει τόσο την κύρια περιέλιξη (C R), όσο και τη βοηθητική περιέλιξη (C S) του ηλεκτροκινητήρα από υπερθέρμανση... Τα θερμικά προστασίας περιλαμβάνουν δύο ζεύγη επαφών... Οι μηχανισμοί των επαφών είναι κατασκευασμένοι από διμεταλλικά ελάσματα... τα οποία επηρεάζονται από τη θερμότητα που εκλύει μια ειδική αντίσταση.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το θερμικό προστασίας (θερμικό ρελέ) προστατεύει τόσο την κύρια (CR) όσο και τη βοηθητική (CS) περιέλιξη του ηλεκτροκινητήρα από υπερθέρμανση, η οποία μπορεί να προκληθεί είτε επειδή η βοηθητική περιέλιξη μείνει υπό τάση πάνω από 5 δευτερόλεπτα είτε επειδή αναπτυχθεί παρατεταμένα μεγάλη ένταση στην κύρια περιέλιξη. Περιλαμβάνει δύο ζεύγη επαφών (ένα για κάθε περιέλιξη), κατασκευασμένα από διμεταλλικά ελάσματα με διαφορετικό συντελεστή θερμικής διαστολής το καθένα, τα οποία επηρεάζονται από τη θερμότητα που εκλύει μια ειδική αντίσταση τοποθετημένη σε σειρά κοντά τους. Αρχικά και τα δύο ζεύγη επαφών είναι κλειστά (θέση Ι)· μετά από λίγα δευτερόλεπτα, καθώς η αντίσταση θερμαίνει το αντίστοιχο έλασμα, ανοίγει πρώτα η επαφή της βοηθητικής περιέλιξης (θέση ΙΙ)· αν συνεχιστεί μεγάλη ένταση για πολύ στην κύρια περιέλιξη, ανοίγει και η επαφή της κύριας περιέλιξης (θέση ΙΙΙ). Τα δύο ζεύγη επαφών ξανακλείνουν μόνο όταν ο θερμοστάτης διακόψει το κύκλωμα, οπότε κρυώνουν η αντίσταση και τα διμεταλλικά ελάσματα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Δύο ζεύγη διμεταλλικών επαφών (κύρια/βοηθητική περιέλιξη), ανοίγουν διαδοχικά όταν θερμαίνονται από ειδική αντίσταση
Εκκίνηση συμπιεστή με πυκνωτή εκκίνησης
Ερώτηση: Να περιγράψετε την εκκίνηση του συμπιεστή με πυκνωτή εκκίνησης.
Απάντηση:
- §4.12. «Όταν ο συμπιεστής είναι σταματημένος, οι επαφές του ρελέ έντασης είναι ανοικτές. Μόλις ο συμπιεστής δεχτεί εντολή εκκίνησης από το θερμοστάτη, τότε ισχυρό ρεύμα εκκίνησης... μαγνητίζει το πηνίο και το ρελέ, με αποτέλεσμα να έλκεται ο οπλισμός, οπότε γεφυρώνονται οι επαφές (κλείνουν). Μπαίνει επομένως στο κύκλωμα... και το βοηθητικό τύλιγμα με τον πυκνωτή εκκίνησης... Με την εκκίνηση του συμπιεστή και σε χρόνο περίπου 2 ή 3 sec... πέφτει η ένταση του ρεύματος... ανοίγουν οι επαφές για να “βγει εκτός” το βοηθητικό τύλιγμα.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όσο ο συμπιεστής είναι σταματημένος, οι επαφές του ρελέ έντασης είναι ανοικτές. Μόλις ο θερμοστάτης δώσει εντολή εκκίνησης, ισχυρό ρεύμα εκκίνησης (3-4 φορές μεγαλύτερο από το κανονικό ρεύμα λειτουργίας) μαγνητίζει το πηνίο του ρελέ, με αποτέλεσμα να έλκεται ο οπλισμός και να γεφυρώνονται (κλείνουν) οι επαφές του. Έτσι μπαίνει στο κύκλωμα το βοηθητικό τύλιγμα, μαζί με τον πυκνωτή εκκίνησης. Κύριο και βοηθητικό τύλιγμα συνδέονται παράλληλα στο ίδιο μονοφασικό δίκτυο, αλλά το βοηθητικό τύλιγμα (μεγαλύτερου μήκους, μικρότερης διατομής, άρα μεγαλύτερης αντίστασης) παρουσιάζει διαφορά φάσης ως προς το κύριο τύλιγμα, δημιουργώντας στρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που εκκινεί τον κινητήρα του συμπιεστή. Ο πυκνωτής εκκίνησης μεγεθύνει αυτή τη διαφορά φάσης, κάνοντας πιο ομαλή την εκκίνηση. Σε περίπου 2-3 δευτερόλεπτα, όταν ο συμπιεστής έχει αποκτήσει περίπου το 80% των στροφών του, πέφτει η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το πηνίο του ρελέ, εξασθενεί το μαγνητικό πεδίο, ο οπλισμός χαλαρώνει, και λόγω της δύναμης του ελατηρίου ανοίγουν οι επαφές, βγάζοντας εκτός λειτουργίας το βοηθητικό τύλιγμα μαζί με τον πυκνωτή εκκίνησης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ρελέ έντασης κλείνει επαφές στην εκκίνηση (βοηθητικό τύλιγμα+πυκνωτής ενεργά)· ανοίγουν στο ~80% στροφών
Παραγωγή πάγου με πλαστικό δίσκο
Ερώτηση: Να περιγράψετε τη μέθοδο παραγωγής πάγου με πλαστικό δίσκο (οικιακά ψυγεία).
Απάντηση:
- §4.17. «ο μηχανισμός παρασκευής πάγου αποτελείται από ένα πλαστικό δίσκο... Το γέμισμα του δίσκου γίνεται με πόσιμο νερό του δικτύου μέσω μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας... ένας κατάλληλα ρυθμισμένος θερμοστάτης κλείνει τις επαφές... ώστε να ξεκινήσει ο μικρός ηλεκτροκινητήρας... προκαλεί τη στρέβλωση του δίσκου, οπότε τα παγάκια αναγκάζονται να πέσουν σε μια λεκάνη συλλογής... ένας διακόπτης ανοίγει το κύκλωμα του ηλεκτροκινητήρα... και ο δίσκος επανέρχεται στην αρχική του θέση, κλείνοντας τον κύκλο.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο μηχανισμός παρασκευής πάγου στα οικιακά ψυγεία αποτελείται από πλαστικό δίσκο με κυψέλες κυκλικής διατομής, τοποθετημένο στο πάνω μέρος του θαλάμου κατάψυξης· ο άξονάς του στηρίζεται σε έδρανο στο ένα άκρο (ώστε να περιστρέφεται μέχρι ορισμένη γωνία), ενώ το άλλο άκρο έχει σπείρωμα που εμπλέκεται με το γρανάζι ενός μικρού ηλεκτροκινητήρα. Ο δίσκος γεμίζει με πόσιμο νερό του δικτύου μέσω ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και κατάλληλου σωλήνα, για χρονικό διάστημα που ελέγχεται με μηχανισμό χρόνου. Μετά την ολοκλήρωση της στερεοποίησης (πήξης) του νερού, ρυθμισμένος θερμοστάτης κλείνει τις επαφές του κυκλώματος, ξεκινώντας τον μικρό ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος περιστρέφει τον άξονα του δίσκου μέσω του γραναζιού. Ο άξονας εκτελεί γωνία περιστροφής μέχρι να συναντήσει εμπόδιο στο έδρανο, που σταματά την περιστροφή του· επειδή όμως ο κινητήρας συνεχίζει να δίνει ροπή, προκαλείται στρέβλωση του δίσκου, με αποτέλεσμα τα παγάκια να αναγκάζονται να πέσουν σε λεκάνη συλλογής ακριβώς κάτω από το δίσκο. Μόλις η λεκάνη γεμίσει με παγάκια, διακόπτης ανοίγει το κύκλωμα του ηλεκτροκινητήρα, ο δίσκος επανέρχεται στην αρχική του θέση και ο κύκλος κλείνει.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πλαστικός δίσκος: γέμισμα με νερό→πήξη→θερμοστάτης ενεργοποιεί κινητήρα→στρέβλωση δίσκου→παγάκια σε λεκάνη→επαναφορά
