Особенности работы холодильников разных типов
Холодильник – это электроприбор первой необходимости практически для каждой квартиры, дома или частного хозяйства. Он должен непрерывно работать, чтобы обеспечивать необходимую температуру для хранения продуктов питания и лекарственных препаратов.
На электротехническом рынке представлены холодильники, которые отличаются своим полезным объемом, количеством и типом камер, а также силовой частью – компрессором, который обеспечивает циркуляцию хладагента и охлаждение камер. Этот важный внутренний элемент наиболее уязвим к перепадам электроэнергии.
В каждом устройстве применяется линейный или инверторный компрессор. Опишем подробно особенности работы каждого типа.
| Тип компрессора | Особенности работы |
| Линейный компрессор |
Особенность таких моделей заключается в том, что они работают циклично, а не постоянно. Устройства включаются, когда температура во внутренней камере повышается. Компрессор прогоняет хладагент до тех пор, пока не будет достигнуто охлаждение требуемого уровня, а затем отключается. Каждый запуск линейного компрессора сопровождается не только характерным гулом, но и высокими пусковыми токами, из-за которых потребляемая мощность устройства увеличивается в несколько раз. Например, если номинальная потребляемая мощность составляет 100 Вт, то в момент запуска компрессора она может возрасти до 700 Вт. Пиковая мощность двухкамерных моделей с двумя компрессорами в составе может доходить до 1,5-2 кВт. |
|---|---|
| Инверторный компрессор |
Принцип работы инверторных холодильников отличается от первого типа тем, что их компрессор запускается только один раз во время включения устройства в сеть. При этом он имеет незначительный пусковой ток, который увеличивает потребляемую мощность всего в 1,5 раза. Например, инверторная модель с потребляемой мощностью 200 Вт при своем запуске потребит из сети не более 300 Вт. Когда внутренняя камера достигает необходимой температуры, компрессор не отключается, а автоматически снижает обороты и регулирует свою работу уже на малой мощности в зависимости от внутренней температуры прибора. Таким образом, инверторные типы имеют более экономичное потребление электроэнергии как во время работы, так и при первичном запуске. Однако они более уязвимы к перепадам напряжения. |
Для чего холодильнику требуется стабилизатор напряжения?
Холодильники и морозильные камеры могут оставаться работоспособными более 15 лет, но срок их службы значительно сокращает некачественное электропитание. Модели, использующиеся для бытовых целей, обычно работают от однофазной электросети с напряжением 220/230 В. В зависимости от класса энергопотребления приборы могут выдерживать отклонение напряжения от нормы в диапазоне от 195 до 245 В.
Однако в российских электросетях, особенно за городом, довольно часто встречаются сетевые просадки или всплески, значительно превышающие рабочий диапазон холодильного оборудования. Например, если в электросети напряжение значительно снизилось, то компрессор холодильника может не запуститься или, наоборот, заработать, но с большим потреблением тока, что может вызвать его перегрев. Повышенное значение сигнала считается не менее опасным для работы холодильника: компрессор будет постоянно перегреваться, что значительно ускорит его износ. Последствиями этого также являются повышение тепловыделения силовой части электроприбора и сбои в работе его системы автоматики. Мишенью нестабильного напряжения является и «умная» электроника холодильника.
Вариантом полноценной защиты от сетевых перепадов является установка стабилизатора напряжения для холодильника. Некоторые магазины при покупке холодильного оборудования даже предлагают его в качестве дополнительной опции. Однако не каждая модель стабилизатора полностью обезопасит критическую нагрузку от всех проявлений некачественной электроэнергии.
Какой стабилизатор напряжения выбрать для холодильника?
В магазинах электротехники встречаются как отечественные, так и зарубежные модели. Но из всего их многообразия для холодильника подойдут далеко не все.
В таблице ниже приводится сравнение преимуществ и недостатков разных типов стабилизаторов, по которому можно определить, какой из них лучше всего подходит для защиты холодильника.
| Тип стабилизатора | Преимущества | Недостатки |
| Электромеханический | • небольшая погрешность выходного сигнала (в среднем 2-3%) |
• небольшой диапазон входного напряжения (в среднем 130-276 В) • длительная реакция на сетевые перепады • отсутствие защиты от гармонических искажений • механические элементы, требующие периодического обслуживания • шум во время работы |
|---|---|---|
| Релейный | • быстрая (но не мгновенная) реакция на сетевые отклонения |
• большая погрешность выходного напряжения (в среднем ±8%) • отсутствие коррекции искажения формы входного сигнала • разрывы в электропитании при переключении реле • шум при срабатывании реле • быстрый износ силовых реле |
| Электронный (тиристорный/симисторный) |
• быстрая (но не мгновенная) реакция на сетевые отклонения • небольшая погрешность стабилизации (в среднем ±5%) • бесшумная работа |
• отсутствие защиты от гармонических искажений • разрывы в электропитании при переключении полупроводниковых ключей |
| Инверторный (двойного преобразования энергии) |
• расширенный диапазон стабилизации (90-310 В) • мгновенная реакция на сетевые отклонения (0 мс) • минимальная погрешность выходного сигнала (не более 2%) • коррекция искажения формы напряжения • непрерывная работа при кратковременных отключениях сети (до 0,2 с) • бесшумная работа |
• более высокая цена по сравнению с другими типами |
Рассмотрим подробнее особенности работы стабилизаторов каждого типа с холодильником или морозильной камерой.
Электромеханические стабилизаторы
Точности выходного напряжения электромеханических стабилизаторов вполне достаточно для электропитания бытовых холодильников. Но в данных моделях недостаточная скорость реакции на перепады. При значительных отклонениях сети возможна их трансляция на вход нагрузки. Электромеханические стабилизаторы также не могут исправить форму входного сигнала, поэтому все сетевые искажения также будут переданы на нагрузку.
Релейные стабилизаторы
Защиту на базе релейных стабилизаторов также нельзя назвать полноценной. Несмотря на высокую скорость срабатывания, они имеют низкую точность стабилизации, что приводит к поступлению значительных отклонений на компрессор. Также для нагрузки будут вредны возможные кратковременные разрывы в электропитании при переключении реле и искаженная форма напряжения, которую данные приборы не корректируют.
Электронные стабилизаторы
Электронные модели имеют высокое быстродействие и достаточно точное значение выходного напряжения, однако они также не корректируют форму сигнала. Еще во время их работы могут происходить кратковременные разрывы в электропитании нагрузки, что нежелательно для многих моделей холодильников.
Инверторные стабилизаторы
Стабилизаторы инверторного типа создают самые комфортные «условия» для работы холодильника. Они гарантированно обеспечивают нагрузку питанием высокого качества, полностью независящим от перепадов входного сигнала и искажений его формы.
Устройства имеют внушительный диапазон рабочего напряжения и нулевое быстродействие, за счет чего они способны справляться с самыми значительными сетевыми перепадами.
Основные критерии подбора стабилизатора для холодильника
При выборе стабилизатора необходимо учитывать ряд критериев. Рассмотрим их подробнее.
| Критерий | Пояснение |
| Фазность |
Для защиты бытовых холодильников используются однофазные модели стабилизаторов, работающие в сетях 220/230 В. Трехфазные устройства с номинальным входным напряжением 380/400 В, обычно требуются для промышленных холодильных установок. Также на рынке есть решения с конфигурацией 3 в 1, которые работают от трехфазной сети, но рассчитаны на однофазную нагрузку. При их установке мощность подключенной техники равномерно распределяется по всем трем фазам. |
|---|---|
| Мощность подключаемой нагрузки |
Выходная мощность стабилизатора должна превышать максимальную потребляемую мощность холодильника с учетом его пусковых токов примерно на 20-30%.
При подборе важно учитывать пусковые токи компрессора, из-за которых потребляемая мощность нагрузки может увеличиваться в несколько раз. Так как информацию об этом указывают далеко не все производители, для определения максимальной мощности холодильника можно умножить его номинальную мощность на 7 (если компрессор линейный) или на 1,5 (если компрессор инверторный).
|
| Диапазон входного напряжения | Стабилизаторы различаются величиной рабочего диапазона входного напряжение. Полноценную защиту холодильника сможет обеспечить только то устройство, у которого диапазон работы больше, чем амплитуда колебаний в сети. |
| Точность стабилизации | У большинства моделей холодильных установок допустимое отклонение входного напряжения составляет в среднем ±8%. Поэтому для качественной защиты устройств нужен стабилизатор с погрешностью, не превышающей этот показатель. |
| Скорость коррекции напряжения |
Далеко не все типы стабилизаторов способны быстро реагировать на сетевые перепады. Если скорость срабатывания прибора составляет более 10 мс, то он не сможет обеспечить должную защиту критически важной нагрузки: чрезмерно повышенный или пониженный сигнал может оказаться на выходе стабилизатора. Инверторным моделям холодильников требуется максимально быстрый стабилизатор, скорость срабатывания которого составляет менее 5 мс. |
| Форма выходного напряжения | В зависимости от типа стабилизатор может ретранслировать, вносить искажения или наоборот улучшать форму входного сигнала. Для полноценной работы холодильнику требуется напряжение синусоидальной формы. |
| Защита | Чем больше у стабилизатора напряжения различных вариантов защиты, например, от перегрузки, короткого замыкания или перегрева, тем выше его надежность. |
Для обеспечения надежной защиты от сетевых колебаний и скачков бытового холодильника оптимально подойдет однофазный инверторный стабилизатор, так как он обладает необходимыми техническими характеристиками для работы с такой критической нагрузкой. При этом его выходная мощность должна превышать потребляемую мощность холодильника (с учетом его пусковых токов) на 20-30%.
Инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль» для холодильников
Российский производитель систем электропитания «Штиль» предлагает однофазные инверторные стабилизаторы для холодильников и морозильных камер. К данным устройствам относятся:
- настенные модели с выходной мощностью от 0,35 до 3,5 кВА;
- универсальные (напольные/стоечные) модели с выходной мощностью от 1 до 3,5 кВА.