Лекция №2-Классиф-я, назн. и тенд.разв.быт.хол

Лекции по дисциплине:

"БЫТОВЫЕ МАШИНЫ И ПРИБОРЫ"

     1 ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ

1.1 КЛАССИФИКАЦИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ И НАПРАВДЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ

На нашей планете ежегодно производится свыше 4 млрд. тонн пищевых продуктов. Для их длительного хранения могут применяться три основных способа:

1. хранение в естественном состоянии при положительных температурах;

2. хранение после предварительной термической обработки при температуре 90…150С;

3. хранение в охлажденном или замороженном состоянии.

Первым способом можно сохранить ограниченное количество продуктов, причем с потерей массы (влаги), вкусовых качеств и питательных свойств. Второй способ является более универсальным и надежным, но приводит к значительной потере качества: вкуса, внешнего вида, витаминов. Третий способ обладает рядом неоспоримых преимуществ и является основным в хранении продуктов в домашних условиях.

Для хранения продуктов в быту в охлажденном или замороженном состоянии промышленностью выпускаются различные типы холодильных приборов  одно-, двух или многокамерные холодильники и морозильники. По функциональному назначению различают холодильники, морозильники (М) и холодильники-морозильники (MX).

Большинство однокамерных холодильников имеет низкотемпературное отделение (НТО), которое предназначено для кратковременного хранения замороженных продуктов. В двухкамерных холодильниках имеется низкотемпературная камера (НТК) или морозильная камера (МК). Для длительного хранения замороженных продуктов в холодильниках используют низкотемпературную камеру, а для замораживания и длительного хранения замороженных продуктов используют морозильники или морозильные камеры. Для применения в быту выпускают одно-, двух-, трех- и четырехкамерные холодильники полезным объемом 60...500 дм³.

В зависимости от способа получения холода бытовые холодильники разделяются на компрессионные (К), абсорбционные (А) и термоэлектрические (ТЭ). Бытовые электрические компрессионные, абсорбционные и термоэлектрические холодильники изготовляют согласно ГОСТ 16317 «Приборы холодильные электрические бытовые», а также ГОСТ 14087, ГОСТ 26678.

В зависимости от способа установки холодильники могут быть напольными типа шкафа (Ш), напольными типа стола (С), встраиваемыми настенными (Н), блочно-встраиваемыми (Б); от степени комфортности — обычной и повышенной (П); по числу камер — одно-, двух- (Д) и трехкамерными (Т); по конструктивному исполнению: КШ — холодильники однокамерные в виде шкафа, КС — холодильники однокамерные в виде стола, КШД — холодильники двухкамерные в виде шкафа, КШТ — холодильники трехкамерные в виде шкафа, МКШ — морозильники в виде шкафа, КШМХ — холодильники-морозильники комбинированные в виде шкафа.

Средняя температура в холодильной камере на одной из позиций ручки терморегулятора должна соответствовать (в зависимости от климатического исполнения) следующим значениям (ГОСТ 16317—76, ГОСТ 14087—80, ГОСТ 26678—85): У (умеренный климат) — температура окружающего воздуха 16 и 32 °С при средней температуре в холодильной камере соответственно не ниже 0 °С и от 0 до 5°С; Т (тропический климат) — температура окружающего воздуха 18 и 43 °С при средней температуре в холодильной камере соответственно не ниже О °С и от 0 до 7 °С.

Рис. 1  Классификация бытовых компрессионных холодильников

Выпускаемые согласно ГОСТ 16317 холодильные приборы по способности работать при максимальных температурах окружающей среды (°С) подразделяются на следующие классы:

Холодильники	SN, N	32
	ST	38
	T	43
Морозильники и холодильники - морозильники	N	32
	T	43

При этом средняя температура в холодильной камере для холодильников типов SN и N должна быть не выше 5 °С, для холодильников типов ST и Т—не выше 7 °С.

Обычно бытовой холодильный прибор (холодильник) включает в различном сочетании камеры, которые по назначению подразделяют на камеру для хранения свежих овощей и фруктов, холодильную камеру для охлаждения и хранения охлажденных продуктов, низкотемпературную камеру для хранения замороженных продуктов (НТК), морозильную камеру для замораживания и хранения замороженных продуктов (МК), универсальную камеру для хранения продуктов в свежем, охлажденном или замороженном состоянии.

По наличию низкотемпературного отделения (НТО) однокамерные холодильники подразделяют на однокамерные с НТО и однокамерные без НТО.

В зависимости от самой низкой температуры в НТО холодильники маркируют с помощью обозначения на дверце НТО: одной звездочкой — если температура не превышает —6 °С; двумя звездочками — температура не выше —12 °С; тремя звездочками — температура не выше —18 °С.

Обозначение на дверце морозильной камеры (МК) представляет собой сочетание одной большой звездочки и трех маленьких. Температура в камере для хранения свежих овощей и фруктов или в ее отделениях должна быть не выше +12 °С, а температура в НТК и МК в режиме «Хранение» — не выше —18 °С.

Общий объем холодильной камеры, определяемый произведением высоты на ширину и глубину камеры, включает также объем низкотемпературного отделения НТО (в однокамерных холодильниках), измеряемый в кубических дециметрах.

Общий (брутто) объем холодильных приборов (дм³) по ГОСТ 16317-87:

Холодильники абсорбционные компрессионные	80…320
	120…450
Морозильники	80…300
Холодильники-морозильники	200…450

По функциональным признакам выполнения бытовые холодильные приборы (холодильники) подразделяются на шесть групп сложности.

Функции бытовой холодильной техники в зависимости от группы сложности

Функция	Группа сложности
	0	1	2	3	4	5
Хранение
продуктов охлажденных	+	+	+	+	+	+
замороженных при температуре, °С
-6	—	—	—	—	+	—
-12	—	—	—	+	+	—
-18	+	+	+	—	—	—
Замораживание продуктов	+	+	—	—	—	—
Размораживание продуктов специальным устройством	+	—	—	—	—	—
Оттаивание
автоматическое испарителя холодильной камеры (при его наличии)	+	+	+	—	—	+
автоматическое или полуавтоматическое испарителя НТО	—	—	—	+	—	—
ручное испарителя НТО	—	—	—	—	+	—
Сигнализация
световая о режимах работы	+	+	—	—	—	—
звуковая о нарушении правил эксплуатации	+	—	—	—	—	—

Примечания: 1. Знак «+» означает наличие выполняемой функции, знак «—» — отсутствие.

2. Для 4-й группы должно быть принято одно из значений температуры для хранения замороженных продуктов.

Морозильники относят к 1-й группе сложности, морозильник со специальным устройством для размораживания — к 0 группе.

Условное обозначение холодильников (морозильников) должно соответствовать следующей структуре:

Примеры условного обозначения холодильников (морозильников):

1. «Минск-20» КШ-240 ПТ ГОСТ 16317— 76— модель 20, компрессионный встраиваемый напольный холодильник, изготовленный в виде шкафа, обшим внутренним объемом 240 дм, повышенной комфортности, тропического климатического исполнения.

2. «Минск-125» КШД-350/80 ТУ ГОСТ 14087—80—1-й группы сложности. модель 25, компрессионный, изготовленный в виде щкафа. двухкамерный, общий объем до 350 дм, объем морозильной камеры 80 дм, климатическое исполнение УХЛ.

3. Холодильник «Бирюса-520» КШ-240 04.2.Т ГОСТ 16317—87 — 5-й группы сложности, модель 20, компрессионный, изготовленный в виде шкафа, однокамерный без НТО, общим (брутто) объемом 240 дм, климатическое исполнение УХЛ 04.2* класса Т.

4. Холодильник «Днепр-402-1» КШ-160/21 УХЛ 4.2. N ГОСТ 16317-87-4-й группы сложности, модель 02, модификация 1, компрессионный, изготовленный в видр шкафа, однокамерный, общим (брутто) объемом 160 дм, объем НТО 21 дм, климатическое исполнение УХЛ 4.2* класса N.

5. Холодильник «Минск-215-1» К1ЛД-280/45 УХЛ 4.2* N ГОСТ 16317-87-2-й группы сложности, модель 15, модификация 1, компрессионный, изготовленный ^ виде шкафа, двухкамерный, общий (брутто) объем 280 дм , объем МК 45 дм, климатическое исполнение УХЛ 4.2* класса N.

6. Морозильник «Гиочел-101» МКС-120 УХЛ 4.2* N ГОСТ 16317-87 - 1-й группы сложности, модель 01, компрессионный, изготовленный в виде стола, общий (брутто) объем 120 дм, климатическое исполнение УХЛ 4.2 класса N.

Холодильники рассчитаны на номинальное напряжение 127 или 220 В и частоту 50 Гц. Холодильники, предназначенные для экспортного исполнения, допускаются к изготовлению на другие напряжения и частоты тока.

Двери холодильников должны открываться при условии приложения к ручке усилия от 5 до 70 Н; должна быть также предусмотрена возможность открывания двери изнутри с тем же усилием.

К основным техническим характеристикам бытовых холодильников относятся следующие показатели:

• объемы камер;

• температуры в камерах;

• способ оттаивания снегового покрова с испарителя холодильной и низкотемпературной (морозильной) камер;

• расход электрической энергии (нормальный при t_ос = 25С и максимальный при t_ос = 32С);

• корректированный уровень звуковой мощности;

• габаритные размеры (высоташиринаглубина);

• масса;

• потребляемая мощность;

• мощность замораживания;

• время повышения температуры в НТК или МК при отключении электроэнергии от температуры хранения до температуры 9С.

Значения расхода электроэнергии и корректированного уровня звуковой мощности регламентируются стандартами в зависимости от объема камер, температуры в камерах.

Производительность компрессионных холодильников по замораживанию продуктов, приходящаяся на каждые 10 дм³ объема морозильной камеры (МК), должна быть не менее 0,5 кг/сут для двух- и трехкамерных холодильников выпуска до 01.01.91 и не менее 0,7 кг/сут—выпуска после 01.01.91; 0,87 кг/сут для холодильников-морозильников и морозильников выпуска до 01.01.91 и 1 кг/сут—выпуска после 01.01.91.

Время повышения температуры в НТК и МК (при отключении электроэнергии) от температуры хранения до —9 °С для холодильников выпуска до 01.01.91 должно составлять 5 ч, выпуска после 01.01.91—8 ч; для холодильников-морозильников и морозильников выпуска до 01.01.91—7 ч, выпуска после 01.01.91— 12 ч.

В компрессионных холодильниках применяют герметичные холодильные агрегаты с допустимой утечкой хладагента не более 0,5 г в год.

Уплотнитель при закрытой двери холодильника должен плотно прилегать к корпусу шкафа по всему периметру.

Дверь холодильника и ее элементы должны выдерживать не менее 100 тыс. циклов открываний и закрываний; двери морозильника, НТК и МК— не менее 10 тыс.

Холодильники и холодильные камеры холодильников-морозильников общим объемом 100 дм и выше имеют электрическое освещение холодильной камеры. Запах в камерах и отделениях холодильников не должен превышать одного балла.

Ряд конструкций холодильников имеет устройства автоматического или полуавтоматического оттаивания испарителя холодильной камеры с последующим удалением талой воды. В конструкциях холодильников предусматривают также элементы комфортности, например световую сигнализацию о режимах работы; охлаждение напитков с выдачей их без открывания двери холодильника; звуковую сигнализацию об открытой свыше 30 с двери; возможность перенавески двери для лево- или правостороннего открывания; перемещение холодильника по полу при помощи роликовых опор и т. д.

Надежность холодильников выпуска до 01.01.91 должна соответствовать безотказной наработке не менее 35 000 ч, а выпуска после 01.01.91 —не менее 40000 ч. Средняя наработка на отказ составляет не менее 50 000 ч, при установленном сроке службы не менее 10 лет и среднем сроке службы — не менее 15 лет.

Сопротивление электрической изоляции холодильников между токопроводящими частями и корпусом холодильника должно составлять не менее 10 МОм при испытательном напряжении 500 В.

Требования по безопасной эксплуатации холодильников должны соответствовать ГОСТ 26119.

В настоящее время бытовые холодильники и морозильники выпускают более чем в 60 странах мира. Крупнейшими зарубежными производителями являются США, Япония, Италия, Германия, Южная Корея, Бразилия, Китай, Великобритания.

Мировой рынок контролируют семь ведущих фирм: «Electrolux Zanussi» (Италия) с годовым объемом 10,7 млн. шт.; «General Electric» (США) — 5,2; «Whirlpool» (США) — 5,1; «Мацусита» (Япония) — 4,5; «Bosch - Siemens» (Германия) — 3,7; «Philips» (Голландия) — 2,7; «Томсон—Брандт» (Франция) — 1,8 млн. шт.

Ассортимент производимых западноевропейскими фирмами холодильников на 40...85 % представлен двух- и многокамерными и комбинированными моделями. В программах фирм США и Японии такие модели составляют до 95 %. Выпускаются также однокамерные холодильники без низкотемпературного отделения, которые комбинируются с морозильником.

Доля морозильников в домашнем хозяйстве постепенно возрастает. Причем более 60 % общего объема выпуска морозильников составляют модели типа «шкаф» объемом 50. ..520 дм³.

На рынке США, Германии, Великобритании, Франции, Италии наиболее широко представлена бытовая холодильная техника производства США— ее доля составляет 70 %, причем 9,5 % приходится на долю Германии, оставшиеся 20,5 % равномерно распределяются между Францией, Великобританией и Италией.

В Германии выпуском бытовых холодильников занимаются свыше 35 фирм, однако около 50 % общего производства сосредоточено на предприятиях четырех компаний: «Bosch-Siemens» — 22 %, АЕГ — 10, «Bauknecht» и «Liebherr» —по 8%.

Прирост производства приходится почти исключительно на встроенные, комбинированные и двухкамерные холодильники.

Продажа бытовых холодильников на рынках ФРГ в 1988 г. составила 2000 тыс. шт., а к 1990 г. снизилась примерно до 1950 тыс. шт. Свыше 50 % западногерманского рынка однокамерных и комбинированных холодильников контролировали три компании — «Куэлле», «Siemens», «Bosch». Прочные позиции на рынке и сейчас занимают такие фирмы, как «АЕГ», «Bauknecht» и «Liebherr».

В Великобритании рынок бытовой холодильной техники характеризуется стабильностью продаж и невысокими ценами. Ведущие фирмы по производству холодильников — «Трисити» и «Лек». Последняя производит 20 % холодильников от общей продажи.

Снижается реализация однокамерных холодильников с низкотемпературным отделением (НТО) и возрастает продажа однокамерных холодильников без НТО.

Около 30 % семей в Великобритании имеют комбинированные холодильники-морозильники. Наибольшим спросом пользуются холодильники-морозильники, в которых емкости холодильной и морозильной камер одинаковы.

Во Франции ведущим изготовителем бытовых холодильников и морозильников является фирма «Томсон», которая реализует свою продукцию под торговыми марками «Томсон» (наиболее дорогие изделия), «Брандт» (изделия среднего класса), «Ведетт».

На рынке сбыта во Франции ведущее положение занимают фирмы «Томсон», «Philips», «Electrolux», которые поставляют 66 % холодильников и 47 % морозильников. В. 1988 г. продажа холодильников составила здесь 1905,6 тыс. шт., из них 85%—за счет импорта, морозильников — 724,8 тыс. шт., из них 87%—за счет импорта.

Италия выпускает более 4 млн. холодильников и около 1,5 млн морозильников. Производство холодильников ориентируется в основном на экспорт. В стране около 40 предприятий специализируются на электробытовых машинах. Самые крупные из них — фирмы «Electrolux Zanussi», «Philips», «ИРЕ», «Merlony», «Candy», «Indesit» — выпускают 75 % национального объема производства и обеспечивают 65...70 % рынка.

Основными покупателями бытовых холодильников, изготовленных в Италии, являются Франция, Великобритания и Германия. Их доля в итальянском экспорте составляет более 50 %.

Итальянские фирмы, ранее выпускавшие в основном дешевые изделия, в последнее время производят более сложные и дорогие из-за конкуренции и смещения потребительского спроса в сторону изделий высокого класса.

На рынке Японии наиболее популярны холодильники объемом свыше 300 дм³ (23% общего производства), двух- и многокамерные, что позволяет создавать оптимальные температурные режимы для хранения различных продуктов. Многие модели имеют электронные системы управления.

Двухкамерные и комбинированные холодильники-морозильники занимают первое место на мировых рынках, и в будущем, как показывает развитие рынков США и Японии, окончательно вытеснят другие типы.

В последнее время не только в США и Японии, но и в Европе увеличивается выпуск холодильников с принудительной системой циркуляции воздуха «No Frost». Большое внимание уделяется разработке многокамерных комбинированных холодильников и многофункциональных холодильных центров с тремя и более температурными зонами. Создаются экологически чистые холодильники. Увеличивается количество моделей холодильников и морозильников с электронной и микроэлектронной системами управления.

В настоящее время на отечественный рынок поступает все большее количество бытовой холодильной техники европейских, азиатских стран и США. Из фирм, чья продукция представлена на отечественном рынке, наиболее известны «Siemens», «Bosch», «Whirlpool», «Liebherr», «Sharp», «Ariston», «Indesit», «Siltal», «Electrolux», «Asko», «LG», «Beko . Эти фирмы успешно завоевывают российский рынок сбыта и все более прочно занимают его. Так, доля продажи холодильников, изготовленных в России и странах СНГ, на московском рынке в 1995 г. сократилась до 50 %. После кризиса 1998 года доля продаж отечественных холодильников несколько возросла и стабилизировалась на более высоком уровне.

Зарубежные фирмы предлагают более 200 моделей бытовой холодильной техники различных типов объемом от 60 дм³ (Япония) до 741—1000 дм³ (США и Германия). Большая часть из них — двухкамерные холодильники вместимостью 300... 320 дм³ с низкотемпературными камерами на 100...120 дм³.

Для хранения замороженных продуктов в однокамерных холодильниках предусмотрены отделения объемом от 4.-.6 дм³ (без маркировки, с ненормированной температурой) до 30 дм³ (маркированные тремя звездочками, с температурой —18 °С), в двух- и многокамерных холодильниках—камеры до 260 дм³ (—18 °С).

В вертикальных морозильниках объемом до 363 дм³ и в горизонтальных морозильниках до 1000 дм³ температура хранения не выше —18 °С, а замораживания — не выше —24 °С. Эти же требования предъявляют к низкотемпературным камерам в двух- и многокамерных холодильниках. Отдельные фирмы предлагают лишь единичные модели с более низкими температурами хранения. Доля емкостей для хранения замороженных продуктов составляет от 8...12 % в однокамерных холодильниках до 33...35 % в комбинированных холодильниках-морозильниках.

Потребностям россиян со средними доходами соответствуют холодильники «Asko», «Beko», «Ariston», «Elin», «Calex», «Ardo», «Bauknecht», «Candy», «General Frost» (торговая марка семейства холодильников и морозильников совместной фирмы «Samsung-Calex»), «Sangiorgio», «Gorenje», «Samet», «Ocean», «Indesit», «Liebherr», «Whirlpool», аналогичные по своим потребительским показателям моделям «Бирюса», «Nord», «Атлант—Минск» и «Stinol», производимым в России и странах СНГ.

Европейские холодильники в основном имеют вертикальную компоновку, ширину и глубину до 600 мм, высоту до 2 м (соответствует объему до 400 дм³). Массовые, самые распространенные модели, пользующиеся наибольшим спросом в последние годы, имеют общий объем 320...350 дм³, причем 80...120 дм³ приходятся на морозильную камеру, которая чаще всего располагается внизу. В большинстве моделей предусмотрено конвекционное охлаждение с оттаиванием испарителя холодильной камеры в цикле работы компрессора и ручным оттаиванием испарителя морозильной камеры. Увеличивается доля холодильников со смешанным охлаждением — естественной конвекцией в холодильной камере и принудительной в морозильной, а также холодильников с «запененными» испарителями. Конденсаторы практически у всех европейских массовых моделей крепятся к задней стенке шкафа.

Фирма «Electrolux» (Швеция), основанная в 1919 г., внедряет принудительный обдув компрессора и конденсатора в моторном отделении под днищем холодильника (такое конструктивное решение уже использовалось в больших американских холодильниках). Шкаф с гладкими стенками можно установить вплотную к стене помещения и примыкающему с боков кухонному оборудованию. Приток свежего воздуха в моторное отделение и выброс отработанного осуществляются через переднюю декоративную решетку, которую можно легко снять и прочистить.

Не только для престижных, но и для массовых моделей характерно оснащение все большим числом элементов комфортности:

прозрачные полки из высокопрочного стекла или пластика с возможностью перестановки по высоте, предохраняющие от протекания жидкого продукта вниз при неосторожном проливании;

• отделения в холодильных камерах и отдельные камеры с прозрачными дверцами, прозрачные выдвижные секции или емкости для хранения в охлажденном (но незамороженном) состоянии при нулевых температурах парного мяса, свежей рыбы и других продуктов;

• отделения замораживания с прозрачными дверцами в морозильных камерах;

• дезодораторы для устранения неприятных запахов, включаемые автономной кнопкой на наружном пульте управления;

• аккумуляторы холода в виде лотков-подносов для сохранения низких температур в морозильной камере при неработающем компрессоре, стабилизации температурного режима при его цикличной работе, а также для быстрого замораживания ягод и охлаждения напитков.

Компьютеризация управления и независимое регулирование температур в камерах характерны для престижных и дорогих моделей.

В некоторых моделях предусмотрены встроенные замки для запирания дверей.

Широко представлены на российском рынке южнокорейские фирмы. Холодильники «DAEWOO», «LG», «Samsung», «Supra» отличаются безупречным качеством отделки, хорошим дизайном, улучшенными условиями хранения продуктов. У всех холодильников гладкие внутренние и наружные стенки. С естественной конвекцией выпускаются только простейшие однокамерные модели. Низкотемпературные отделения небольшого объема не маркируют. Все двух- и трехкамерные модели изготовляют с принудительной конвекцией и одноиспарительной системой («No Frost»). Особенности системы охлаждения в разветвленных каналах и распределении воздушных потоков: холодный воздух подается через центральный канал на всех уровнях по высоте холодильной камеры между сплошными прозрачными пластиковыми полками. Подача воздуха с трех сторон через 12 отверстий обеспечивает равномерное и интенсивное охлаждение продуктов во всех зонах холодильника.

«Запененные» испарители и конденсаторы в японских и корейских холодильниках не только увеличивают долю полезного объема, приходящегося на единицу занимаемой площади пола, но и создают дополнительные удобства при гигиенической уборке холодильника (ровные стенки проще мыть и протирать). Утопленные ручки и округленные углы дверей (новый стиль «soft line») удобны для плотной компоновки холодильника с кухонной мебелью.