Schaltplan eines Kühlschranks: Aufbau und Funktionsprinzip verschiedener Kühlschränke

Der Kühlschrank lässt sich nicht einschalten und Sie müssen die Ursache der Störung herausfinden? Sie entscheiden sich für ein neues Gerät und möchten die Unterschiede im Funktionsprinzip verschiedener Modelle verstehen? Dabei hilft der Schaltplan des Kühlschranks, der das Zusammenspiel seiner Hauptkomponenten widerspiegelt.

Durch das Verständnis des Funktionsprinzips können Sie verhindern, dass Sie von Technikern getäuscht werden oder den Kühlschrank selbst reparieren, das Risiko von Ausfällen verringern und die Lebensdauer des Geräts verlängern. In diesem Artikel betrachten wir Diagramme von Geräten verschiedener Typen: Einkammer- und 2-3-Kammer-Geräte, mit und ohne NoFrost-System, zwei Kompressoren, mit mechanischer und elektronischer Steuerung.

Schematische Darstellung des Kühlschranks

Noch vor 30 bis 40 Jahren hatten Haushaltskühlschränke einen recht einfachen Aufbau: Der Motorkompressor wurde von 2 bis 4 Geräten gestartet und ausgeschaltet, und von der Verwendung elektronischer Steuerplatinen war keine Rede.

Moderne Modelle verfügen über viele zusätzliche Optionen, das Funktionsprinzip bleibt jedoch grundsätzlich unverändert.

Bei alten Kühlschränken beschränkt sich die gesamte Zusatzausstattung auf eine Betriebsanzeige und eine Glühbirne im Kühlraum, die beim Schließen der Tür per Knopfdruck ausgeschaltet wird.

Thermostat – Das wichtigste und einzige Bedienelement, mit dem der Benutzer den Betrieb eines alten Kühlschranks konfigurieren kann, befindet sich normalerweise im Kühlfach. Die Balgfeder ist unter dem Krafthebel – dem Drehgriff – verborgen.Bei kalter Kammer zieht es sich zusammen, öffnet dadurch den Stromkreis und schaltet den Kompressor ab.

Sobald die Temperatur steigt, richtet sich die Feder auf und schließt den Stromkreis wieder. Der Gefrierleistungsanzeigeknopf des Kühlschranks regelt den zulässigen Temperaturbereich: das Maximum, bei dem der Kompressor startet, und das Minimum, bei dem die Kühlung stoppt.

Thermorelais erfüllt eine Schutzfunktion: Es regelt die Temperatur des Motors und befindet sich daher direkt daneben, oft kombiniert mit einem Startrelais. Werden die zulässigen Werte überschritten, und diese können 80 Grad oder mehr betragen, verbiegt sich die Bimetallplatte im Relais und unterbricht den Kontakt.

Der Motor erhält erst dann Strom, wenn er abgekühlt ist. Dies schützt sowohl vor einem Kompressorausfall aufgrund von Überhitzung als auch vor einem Hausbrand.

Motorkompressor hat 2 Wicklungen: Arbeiten und Starten. Die Betriebswicklung wird direkt nach allen vorherigen Relais mit Spannung versorgt, die jedoch zum Starten nicht ausreicht. Wenn die Spannung an der Arbeitswicklung ansteigt, wird das Startrelais aktiviert. Es gibt einen Impuls an die Startwicklung und der Rotor beginnt sich zu drehen. Dadurch wird der Kolben komprimiert und durch das System gedrückt Freon.

Der Motorkompressor komprimiert und pumpt Freon durch die Systemrohre, wodurch Wärme von den Kühlkammern nach außen übertragen und die Produkte gekühlt werden

Im Allgemeinen Betriebszyklus des Kühlschranks lässt sich wie folgt beschreiben:

1. Verbindung zum Netzwerk. Die Temperatur in der Kammer ist hoch, die Thermostatkontakte sind geschlossen, der Motor startet.
2. Freon im Kompressor wird komprimiert, seine Temperatur steigt.
3. Das Kältemittel wird in die Kondensatorschlange gedrückt, die sich hinter oder in der Kühlwanne befindet.Dort kühlt es ab, gibt Wärme an die Luft ab und geht in einen flüssigen Zustand über.
4. Durch den Trockner gelangt Freon in ein dünnes Kapillarrohr.
5. Beim Eintritt in den Verdampfer im Kühlraum dehnt sich das Kältemittel aufgrund der Vergrößerung des Rohrdurchmessers und des Übergangs in den gasförmigen Zustand stark aus. Das entstehende Gas hat eine Temperatur unter -15 Grad und nimmt Wärme aus den Kühlkammern auf.
6. Das leicht erhitzte Freon gelangt in den Kompressor und alles beginnt von vorne.
7. Nach einiger Zeit erreicht die Temperatur im Kühlschrank die eingestellten Werte, die Thermostatkontakte öffnen sich, der Motor und die Freonbewegung stoppen.
8. Unter dem Einfluss der Temperatur im Raum, durch neue warme Produkte in der Kammer und das Öffnen der Tür steigt die Temperatur in der Kammer, der Thermostat schließt die Kontakte und ein neuer Kühlzyklus beginnt.

Dieses Diagramm beschreibt genau die Funktionsweise alter Einkammer-Kühlschränke, die über einen Verdampfer verfügen.

Einkammer-Kühlschränke verfügen über ein kleines Gefrierfach, das nicht durch Wärmedämmung vom Hauptfach getrennt ist, und eine Tür. Es kann sein, dass Lebensmittel vor dem Gefrierschrank auftauen

Typischerweise ist der Verdampfer das Gefriergehäuse an der Oberseite des Geräts und nicht von der Kühlkammer isoliert. Auf die Unterschiede im Design anderer Modelle gehen wir weiter unten ein.

Zweikammer- und Zwei-Kompressor-Modelle

Bei den meisten erhältlichen Zweikammermodellen gibt es einen gemeinsamen Freonkreislauf: Nach dem Durchlaufen des Verdampfers des Gefrierschranks wird das Kältemittel in die Hauptkammer und erst von dort hinein geleitet Kompressor. 

Der Temperaturunterschied wird durch einen erheblichen Längenunterschied der Spule erreicht, der sich im Diagramm nicht widerspiegeln konnte: Im Gefrierschrank deckt er 4 Seiten vollständig ab, und im Fach mit positiver Temperatur bedeckt er nur einen kleinen Teil davon Rückwand

Der Motor wird durch ein Signal von einem Thermorelais in der Hauptkammer ausgeschaltet; der allgemeine Stromkreis unterscheidet sich nicht von Einkammermodellen.

IN Kühlschränke Kein Frost Dieses System wird häufig mit einem gemeinsamen Verdampfer implementiert, der sich in der Trennwand zwischen den Kammern befindet. Der Temperaturunterschied wird durch Turbinen und die Anzahl der Luftkanäle reguliert; über solche Modelle und ihre Elektrik sprechen wir später noch mehr.

Bei Modellen mit zwei Kompressoren können Sie die Temperatur in jeder Kammer unabhängig steuern. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um zwei separate, unabhängige Geräte in einem Gehäuse – dementsprechend ist der Stromkreis vollständig dupliziert: ein separater Thermostat für jede Kammer, ein separater Schutzrelais starten für jeden Kompressor.

Mit einem Kompressor und einem Zweikreissystem ist eine unabhängige Temperaturregelung in jeder Kammer möglich. Es kann auf verschiedene Arten umgesetzt werden: mit dem Vorteil des Einfrierens oder völlig unabhängiger Kreisläufe.

Im ersten Fall schließt der Kühlschrankthermostat das Ventil, wenn die eingestellte Temperatur erreicht ist, und das Freon beginnt in einem kleinen Kreis zu zirkulieren – nur durch den Gefrierschrank. Der Kompressor stoppt, wenn die Kontakte des Gefrierschrankthermostats geöffnet werden.

Das Zweikreissystem ermöglicht eine unabhängige Temperaturregelung der Kammern ohne Erhöhung des Energieverbrauchs und des Geräuschpegels; bei sonst gleichen Eigenschaften ist es kostengünstiger als Modelle mit zwei Kompressoren

Bei der zweiten Option hat Freon die Fähigkeit, durch einen der Kreisläufe oder durch beide gleichzeitig zu zirkulieren, und dieser Prozess wird durch Öffnen und Schließen bestimmter Ventile entsprechend einem Signal von der elektronischen Steuerplatine reguliert.

Dreikammer-Kühlschränke und Nulltemperaturzone

Frisches Fleisch, Geflügel und Fisch werden im Hauptfach des Kühlschranks nicht lange gelagert und verlieren beim Einfrieren einige ihrer wohltuenden Eigenschaften, ihres Geschmacks und ihres Aromas. Sie sind häufig mit einer separaten Box mit einer Temperatur nahe dem Nullpunkt oder sogar einer separaten Kammer ausgestattet.

Die Temperatur in der Frischezone wird unter folgenden Bedingungen am genauesten gehalten:

• separate Kammer mit eigenem Verdampfer und Thermistor, Freon-Zirkulationssystem mit zwei oder drei Kreisen. Die Option ist ziemlich teuer und sperrig, aber auch das Kammervolumen ist erheblich;
• ein isoliertes Fach in der Hauptkammer eines Kühlschranks mit No-Frost-System, ausgestattet mit zusätzlichen manuell einstellbaren Luftkanälen vom Verdampfer und einem Thermometer. Die Temperaturgenauigkeit hängt von der rechtzeitigen manuellen Anpassung ab;
• ein ähnliches Design wie das vorherige, bei dem die Luftklappen von einer elektronischen Einheit gesteuert werden.

Eine alternative Möglichkeit ist die Kühlung durch den „schreienden“ Verdampfer der Hauptkammer.

Die Frischezone befindet sich meist zwischen dem Gefrier- und dem Kühlfach und wird durch einen zusätzlichen Luftstrom aus dem ersten Fach gekühlt

Wie Sie sehen, kann die Nullzone in Kühlschränken mit unterschiedlichen Stromkreisen implementiert werden; um ihren Betrieb sicherzustellen, kann zusätzlich ein Thermostat oder Thermistor eingebaut werden, und auch die elektronische Steuerplatine kann erweitert werden.

No-Frost-System und Selbstabtauung

Die oben beschriebenen Kühlschränke verfügen über ein Tropfabtausystem.Dies bedeutet, dass die Kühlkammer mit einem „schreienden“ Verdampfer ausgestattet ist: Wenn der Kompressor im Leerlauf ist, schmilzt der Frost darauf auf natürliche Weise, da die Temperatur in der Kammer positiv ist.

Das entstehende Wasser fließt über spezielle Rinnen durch ein Rohr in einen Behälter, der sich über oder in der Nähe des Motors befindet. Später wird der laufende Motor sehr heiß und das Wasser verdunstet. Ein Gefrierschrank mit einem solchen System taut nie von selbst auf und es bildet sich Reif nicht nur an den Wänden der Kammer, sondern auch auf den Lebensmitteln.

No-Frost-Kühlschränke müssen nicht abgetaut werden; Sie werden in ihren Kammern keinen Frost sehen, auch nicht im Gefrierschrank. Ein charakteristisches Merkmal solcher Modelle ist das Vorhandensein eines Ventilators, der die kalte Luft vom Verdampfer zwischen den Kammern verteilt.

No-Frost-Kühlschränke enthalten standardmäßige Anlaufschutzrelais, ein verbessertes Thermorelais sowie einen Lüfter und Heizelemente zum automatischen Abtauen

Die Kühlschlange selbst sieht bei solchen Modellen nicht wie die übliche massive Metallplatte aus, sondern wie ein Autokühler oder die Kondensatorschlange auf der Rückseite alter Kühlschränke.

Im allgemeinen Betriebsschema des Kühlschranks verhalten sich die neuen Elemente wie folgt:

• der Ventilator oder die Turbine startet zusammen mit dem Kompressor und verteilt die kalte Luft gleichmäßig auf die Kammern;
• Wenn das Thermorelais aufgrund des Erreichens der eingestellten Temperatur die Kontakte öffnet, die den Motor versorgen, wird gleichzeitig der Lüfter ausgeschaltet.
• Alle 8–16 Stunden schaltet das Thermorelais das Heizelement ein. Hierbei handelt es sich um eine elektrische Matte oder einen elektrischen Draht, der die Verdampferschlange erwärmt, um Frost von ihr zu entfernen. Warme Luft gelangt nicht in die Kühlkammern, da der Verdampfer verborgen und der Ventilator ausgeschaltet ist;
• Wenn der gesamte Frost aufgetaut ist, schaltet der Temperaturkompensationsschalter die Heizung aus.
• Darüber hinaus kann der Thermostat eine Klappe steuern, die die Zufuhr kalter Luft in die Hauptkammer durch die Kanäle reguliert.

Das Abtauen solcher Kühlschränke ähnelt nur in einer Hinsicht einem „schreienden“ Verdampfer: Das entstehende Wasser fließt ebenfalls durch die Kanäle in einen Behälter in der Nähe des Motors.

In der Trennwand zwischen den Kammern können Verdampfer und Ventilator versteckt werden, in denen unterschiedlich viele Luftkanäle und bewegliche Klappen zur Temperaturregulierung dienen

Das oben beschriebene Schema ist das primitivste. Die meisten modernen Modelle werden zentral über eine elektronische Platine gesteuert.

Der Hauptnachteil von No-Frost-Kühlschränken ist das Austrocknen der Lebensmittel aufgrund der ständigen Luftzirkulation. Alles muss in Behältern mit festem Deckel oder in Folie verpackt aufbewahrt werden.

Originelle Lösung des Problems bietet Electrolux an V Frostfreies System. In diesen Geräten arbeitet der Gefrierschrank nach dem No-Frost-System und in der Kammer mit positiver Temperatur ist ein klassischer „weinender“ Verdampfer installiert. Der Stromkreis ist im Allgemeinen identisch mit Standard-„No-Frost“-Systemen.

Intelligente Kühlschränke mit elektronischer Steuerung

Klassische Thermostate mit mechanischem Drehknopf und Blasebalg im Inneren finden in modernen Kühlschränken immer seltener Verwendung. Sie weichen elektronischen Platinen, die eine immer größere Vielfalt an Betriebsarten und zusätzlichen Kühlschrankoptionen verwalten können.

Die Funktion der Temperaturbestimmung übernehmen anstelle des Balgs Sensoren - Thermistoren. Sie sind viel präziser und kompakter und werden häufig nicht nur in jedem Kühlfach, sondern auch am Verdampfergehäuse, im Eisbereiter und außerhalb des Kühlschranks installiert.

Viele moderne Kühlschränke verfügen über einen elektrischen Luftklappenantrieb, der das No-Frost-System so effizient, komfortabel und einstellungsgenau wie möglich macht

Steuerelektronik vieler Kühlschränke auf zwei Brettern gefertigt. Einer kann als Benutzer bezeichnet werden: Er dient zur Eingabe von Einstellungen und zur Anzeige des aktuellen Status. Das zweite System ist ein Mikroprozessor, der alle Geräte des Kühlschranks steuert, um ein bestimmtes Programm auszuführen.

Ein separates Elektronikmodul ermöglicht den Einsatz in Kühlschrank-Wechselrichtermotor.

Solche Motoren wechseln nicht wie herkömmliche Motoren die Betriebszyklen bei maximaler Leistung und Leerlaufzeit ab, sondern ändern lediglich die Anzahl der Umdrehungen pro Minute abhängig von der erforderlichen Leistung. Dadurch bleibt die Temperatur in den Kühlkammern konstant, der Stromverbrauch sinkt und die Lebensdauer des Kompressors erhöht sich.

Der Einsatz elektronischer Steuerplatinen erweitert die Funktionalität von Kühlschränken enorm.

Moderne Modelle können ausgestattet werden mit:

• Bedienfeld mit oder ohne Display, mit der Möglichkeit, den Betriebsmodus auszuwählen und einzustellen;
• mehrere NTC-Temperatursensoren;
• FAN-Fans;
• zusätzliche Elektromotoren M – zum Beispiel zum Zerkleinern von Eis in einem Eisgenerator;
• Heizungen HEIZGERÄT für Abtausysteme, Hausbar usw.;
• VENTIL-Magnetventile – zum Beispiel in einem Kühler;
• S/W-Schalter zur Steuerung des Türschließens und zum Einschalten zusätzlicher Geräte;
• Wi-Fi-Adapter und Fernbedienungsmöglichkeit.

Auch die Stromkreise solcher Geräte sind reparierbar: Selbst in den komplexesten Systemen ist die Ursache einer Fehlfunktion oft ein defekter Temperatursensor oder ein ähnliches kleines Detail.

Side-by-Side-Kühlschränke mit Touchscreen-Bedienung, Eiswürfelbereiter, eingebautem Kühler und vielen Anpassungsmöglichkeiten werden über eine recht umfangreiche und komplexe Elektronikplatine gesteuert

Wenn der Kühlschrank „Störungen“ macht und das angegebene Programm nicht korrekt ausführt oder sich überhaupt nicht einschaltet, liegt das Problem höchstwahrscheinlich an der Platine oder am Kompressor. Überlassen Sie die Reparatur besser einem Fachmann.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Wie der Kompressor eines Haushaltskühlschranks funktioniert und funktioniert, wird in diesem Video anschaulich und ausführlich erklärt:

Und hier am Stand montieren und verbinden sie alle Elemente des Stromkreises des No Frost-Kühlschranks:

Die gesamte Vielfalt moderner Haushaltskühlschränke basiert auf einem grundlegenden Stromkreis, der durch verschiedene Komponenten verbessert und ergänzt wird. Egal wie sehr sich das neueste Indesit-Modell vom alten Minsk unterscheidet, sie erzeugen Kälte nach dem gleichen Prinzip.

Die Stromkreise preisgünstiger und alter Kühlschränke lassen sich mit einem typischen Stromkreis durchaus zu Hause reparieren, die elektronischen Steuerplatinen sind jedoch bei jeder Serie unterschiedlich. Aber auch sie haben eine ähnliche allgemeine Struktur.

Welchen Kühlschrank bevorzugen Sie? Konnten Sie aus diesem Artikel etwas Neues, Interessantes und Nützliches lernen? Teilen Sie Ihre Meinungen, Erfahrungen und Ihr Wissen in den Kommentaren unten.