LODÓWKA

Ogólnie urządzenia chłodnicze, to takie urządzenia które służą do obniżania temperatury poniżej temperatury otoczenia. Ciepło w nich zostaje przetransportowane z ciała zimniejszego do ciała cieplejszego, co wymaga wykonania pracy

CHŁODZIARKA SPRĘŻARKOWA jest to typ chłodziarki, w której obieg czynnika chłodniczego (freon bądź amoniak) spowodowany jest zasysaniem owego czynnika przez sprężarkę z parownika i sprężaniem go. W skraplaczu skroplony czynnik, następnie rozprężony wędruje do parownika, gdzie pobiera ciepło od chłodzonych produktów.

Taki typ chłodziarki używany jest w lodówkach i samochodach – chłodniach.

Ideowe przedstawienie działania chłodziarki sprężarkowej przedstawia rysunek po lewej. Zgodnie z prawami można powiedzieć, iż najprostszy sposób na zbudowanie lodówki, to szybkie rozprężanie sprężonego poprzednio gazu, czemu będzie towarzyszyć spadek temperatury. Następnie wstawiając taki gaz do zamkniętego, dość szczelnego pojemnika, spowodujemy, iż ogrzewając się będzie pobierał ciepło z otoczenia, w naszym przypadku od produktów żywieniowym, co spowoduje, spadek ich temperatury .


Ogólnie prawo opisujące działania wszystkich urządzeń chłodniczych, to II Zasada Termodynamiki.

II Zasada termodynamiki mówi, iż zmiana entropii (S w dowolnym procesie odwracalnym równa jest całce z przekazu ciepła (Q podzielonego przez temperaturę T.
Jednakże, w zastosowaniu II Zasady Termodynamiki w stosunku do silników cieplnych napotykamy na pewne ograniczenia. Jednym z takich ograniczeń jest fakt, że nie można ciepła zamieniać na pracę bez strat. Jak również, to że nie można przesyłać ciepła między dwoma ciałami o różnych temperaturach bez wykonywania pracy.

Tak jak wspomniałam wcześniej chłodziarki sprężarkowe są przede wszystkim wykorzystywane w lodówkach i teraz spróbuję opisać budowę i działanie przykładowej lodówki.

Jak widać na rysunku każda lodówka składa się z obudowy, najczęściej metalowej, parownika, skraplacza, żeber chłodzących, sprężarki i zaworu rozprężającego.

1. Parownik to element chłodziarki, w którym czynnik chłodzący parując odbiera ciepło od otaczającego środowiska i przedmiotów chłodzonych . Sprawność parownika decyduje o możliwościach chłodziarki, czyli np. szybkości chłodzenia i ilości zużywanej do tego energii. Parownik z reguły jest zbudowany z gładkich rur. Jednakże fakt, iż uzyskanie odpowiedniej powierzchni chłodzącej przy użyciu wymienionych rur gładkich, pociągało za sobą wzrost masy i wymiarów parownika. Jest to spowodowane tym, że o powierzchni czynnej parownika decyduje dość mały współczynnik wnikania ciepła między powietrzem a parownikiem, a wynosi on:

Jednak parowniki z rur gładkich powoli zastępowane są parownikami z rur o dużej powierzchni zewnętrznej, zazwyczaj w postaci lamel. Powoduje to prawie 10-krotne zmniejszenie wymiarów parownika.

2. Następnym elementem jest skraplacz. Kondensator to element, w którym następuje skraplanie par cieczy chłodzącej.
W instalacjach przemysłowych wykorzystuje się dwa typy skraplaczy:
skraplacze płaszczowo-rurowe- chłodzone wodą w zamkniętym obiegu z wentylatorowymi chłodnicami wody.
Skraplacze wyparne
Jednak trendy dążą do wykorzystywania tylko skraplaczy wyparnych. Ich zaletami jest niższa cena, prostota budowy i mniejsze zużycie energii.

3. Sprężarka służy do podwyższania ciśnienia gazu, aby można go było zgromadzić w zbiorniku. Sprężarka powoduje krążenie czynnika chłodzącego.
Jeśli chodzi o instalacje przemysłowe /chłodnie itp./, to wykorzystywanym typem sprężarki w takich instalacjach jest sprężarka śrubowa.

4. Najważniejszymi czynnikami chłodzącymi są, tak jak nadmieniłam wyżej, freon i amoniak.
Instalacje, gdzie jako czynnik chłodzący wykorzystywany jest amoniak (NH3) należą do najbardziej wydajnych, oszczędnych i prostych w eksploatacji. Amoniak ma dużą wydajność chłodniczą oraz duże ciepło parowania. Dlatego też urządzenia chłodnicze wykorzystujące ten czynnik mają mniejsze zapotrzebowanie objętości skokowej sprężarki oraz minimalne średnice przewodów parowych i cieczowych. Niestety amoniak ze względu na duża toksyczność i wybuchowość, co powoduje, iż nie może być stosowany w lodówkach domowych.

Czynnikiem chłodzącym, który jest wykorzystywany w domowych lodówkach i zamrażarkach, to popularny freon. Jest to sztucznie wytworzony halogenowy związek węglowodorów nasyconych (chlorofluoroalkanów). Jest to rodzina około 1400 związków, z czego tylko część jest wykorzystywana jako czynnik chłodzący.
Wśród freonów wykorzystywanych jako czynniki chłodzące rozróżniamy grupy:

• CFC – w pełni halogenowe związki węgla, chlorofluorokarbony, w których wszystkie atomy wodoru w cząsteczce zastępuje się atomami chloru i fluoru;
• HCFC – wodorochlorofluorokarbony- związki węgla, gdzie nie wszystkie atomy wodoru zostały zastąpionr atomami chloru i fluoru;
• HFC – wodorofluorokarbony, czyli związki, gdzie tylko część atomów wodoru została zastąpiona atomami fluoru;
• FC – węglowodory w pełni halogenowe, czyli wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione atomami fluoru.

Trendem w czynnikach chłodzących znów zaczyna być dwutlenek węgla, ze względu na fakt, iż jest obojętny dla środowiska. Jest również niepalny, niewybuchowy oraz nie jest szkodliwy dla zdrowia .

Lodówka to określenie ogólne, zawierające w domyśle takie urządzenia jak chłodziarka, zamrażarka czy chłodziarko-zamrażarka. Funkcją chłodziarki jest wygodne przechowywanie żywności przez niezbyt długi okres czasu. Pozwala ona na przechowywanie produktów spożywczych w temperaturze od 0OC do +8 OC. Za czasów kamienia łupanego technologii, funkcję taką pełniła chłodna piwnica. Następnym produktem mieszczącym się w nazwie lodówka, to zamrażarka służąca do zamrażania i długotrwałego przechowywania żywności. Są w stanie na wytworzenie temperatury do –26 OC, a często zdarza się, że nawet więcej. Natomiast chłodziarko-zamrażarki to połączenie dwóch komór, z czego jedna pełni funkcję chłodziarki, a druga zamrażarki. Przy założeniu, że na każdą z komór użyjemy po jednym agregacie, to w obu komorach możemy dowolnie, rozdzielnie ustalać temperaturę.

SUSZARKA

Suszarka do włosów - urządzenie elektryczne, służące do suszenia włosów. Najczęściej ma rozmiary pozwalające na trzymanie jej w ręce; większe suszarki, stojące, używane są głównie w zakładach fryzjerskich.

Pierwsza suszarka została opracowana przez polskiego inżyniera Michała Doliwo-Dobrowolskiego (głównego inżyniera zakładów AEG) w 1899 roku.^[1]Nosił nazwę Fön, (ciepły, górski wiatr). Ich produkcję rozpoczęto w zakładach AEG w Norymberdze. Pierwsze skutecznie działające suszarki do włosów powstały w roku 1920 (modele: "Race" i "Cyclone"). Wyprodukowała je firma Racine Universal Motor Company i fabryka w Hamilton Beach.^[2]Ważyły ona prawie 2 kg i były skrzynkami ustawionymi na stole. Pierwsze modele przegrzewały się i paliły. Dlatego bez przerwy ulepszano pierwotną konstrukcję. W 1951 roku pojawiły się suszarki wyposażone w elastyczny wąż połączony z plastikowym kapturem.W suszarkach zastosowano silnik uniwersalny, silnik elektryczny szeregowy komutatorowy 1-fazowy dostosowany do zasilania zarówno prądem przemiennym, jak i prądem stałym; stosowanym m.in. w sprzęcie gospodarstwa domowego.

PRALKA

Podstawowe podzespoły

Podstawowym elementem konstrukcji pralki automatycznej jest bęben. Umożliwia on nie tylko pranie, ale też odwirowywanie bielizny, co sprawia, że po każdej kolejnej fazie płukania w tkaninie pozostaje jak najmniej wody z proszkiem. Bęben (wykonany z dziurkowanej blachy ze stali nierdzewnej) jest zawieszony na osi, zamocowanej na łożyskach w szczelnym zbiorniku, otwieranym od przodu lub z góry.W modelach otwieranych od góry bęben zawieszony jest poziomo na dwóch łożyskach, zamocowanych symetrycznie po obu stronach bębna, a w jego ściance bocznej znajduje się klapka do ładowania bielizny. Istnieją również modele pralek z bębnem zamocowanym w pionie, otwartym od góry.W omawianym typie pralki z ładowaniem od przodu, z tylnej ścianki bębna „wyrasta” oś, która przetknięta jest przez łożyska o dwóch średnicach, osadzone w tylnej ściance zbiornika i uszczelnione simmeringami.

Budowa pralki

Zarówno zbiornik pralki jak i bęben mają z przodu otwór, służący do ładowania i wyjmowania bielizny. Aby woda ze zbiornika nie wylewała się podczas prania, stosuje się gumowy rękaw, łączący krawędź zbiornika z obudową pralki. Ponieważ zbiornik podczas prania i odwirowywania porusza się względem obudowy, rękaw ma budowę harmonijkową, czyli posiada pewien nadmiar gumy, zapobiegający jej naprężeniu. Do przedniej części rękawa dociskają się drzwiczki (posiadające własną uszczelkę), a ich szybka jest ukształtowana tak, że po zamknięciu wchodzi do środka pralki na cała głębokość rękawa i zrównuje się z przednią ścianką zbiornika.Rękaw, w części wchodzącej do wnętrza zbiornika, jest tak uformowany, że szczelina pomiędzy nim a przednia ścianka bębna jest możliwie jak najmniejsza. Niekiedy zdarza się, że podczas prania są tam wciągane różne przedmioty – efekt schwytania pomiędzy rękaw a obracający się bęben. Procesem prania zawiaduje programator, będący, mówiąc w uproszczeniu – rodzajem zegara włączającego kolejne funkcję. Obecnie programatory, są to urządzenia niemal całkowicie elektroniczne, dawniej były elektromechaniczne. W dawniejszych programatorach silnik krokowy napędzał zestaw kółek zębatych, którego ostatnim stopniem był obracający się pręt z nasadzonym całym pakietem krzywek, przypominający szaszłyk na rożnie. Krzywki te stanowiły oprogramowanie, gdyż obracając się powodowały zwieranie i rozwieranie poszczególnych styków, co umożliwiało uruchamianie poszczególnych procedur.W fazie pierwszej, czerpania wody, programator daje sygnał do zaworu czerpalnego, czyli elektrozaworu. Zawór ten w stanie spoczynku jest zamknięty, a ciśnienie wody dociska jego grzybek do obudowy, dodatkowo uszczelniając go. Gdy przez cewkę elektromagnesu popłynie prąd, siła elektromagnetyczna staje się większa od siły nacisku wody, stalowa kotwica zostaje wciągnięta do środka cewki i grzybek zaworu odsuwa się od obudowy, wpuszczając wodę. Zawór czerpalnyWoda wpuszczona przez zawór dostaje się do rurki, którą spływa do pojemnika (szufladki) na proszek, miesza się z proszkiem i spływa dalej, gumową rura o konstrukcji harmonijkowej, do bębna. Zaworów czerpalnych bywa kilka (lub jeden o kilku położeniach) i w zależności od fazy prania, woda wpuszczana jest do różnych sekcji szufladki, do których można zawczasu wsypać proszek do prania wstępnego, zasadniczego, wybielacz lub zmiękczacz. Woda napełnia pralkę tak długo, aż zawór hydrostatyczny nie da sygnału, że został osiągnięty właściwy poziom wody. Niekiedy, gdy do pralki włoży się dużo chłonnych tkanin, po kilku obrotach bębna, woda wsiąka w tkaniny, poziom wody zmniejsza się i pralka daje do zaworu sygnał, że wody jest zbyt mało, co powoduje dalsze dopuszczanie wody.Zawór hydrostatyczny działa na zasadzie barometru, którego membrana steruje zwarciem i rozwarciem styków. W pralkach, których istnieje opcja prania z oszczędzaniem wody lub prania w połowie wody, stosuje się kilka zaworów hydrostatycznych. W zależności od programu, nalewaniem zarządza ten czujnik, który jest odpowiedni dla danej opcji. Zamiast kilku hydrostatów stosuje się także pojedyncze modele z regulowaną elektronicznie siłą nacisku na membranę, a więc ten sam zawór obsługuje kilka poziomów napełniania. Właśnie działanie hydrostatu odpowiada za przelewanie pralki.