Schéma électrique d'un réfrigérateur : structure et principe de fonctionnement des différents réfrigérateurs

Le réfrigérateur ne s'allume pas et vous avez besoin de connaître la cause de la panne ? Vous choisissez une nouvelle unité et souhaitez comprendre les différences de principe de fonctionnement des différents modèles ? Le schéma électrique du réfrigérateur, qui reflète l'interaction de ses principaux composants, y contribuera.

En comprenant le principe de fonctionnement, vous pouvez éviter de vous faire tromper par les techniciens ou réparer vous-même le réfrigérateur, ainsi que réduire le risque de panne et augmenter la durée de vie de l'appareil. Dans cet article, nous examinerons des schémas d'appareils de différents types : monochambre et 2-3 chambres, avec et sans système NoFrost, à deux compresseurs, à commande mécanique et électronique.

Schéma schématique du réfrigérateur

Il y a à peine 30 à 40 ans, les réfrigérateurs domestiques avaient une structure assez simple : le motocompresseur était démarré et éteint par 2 à 4 appareils, et il n'était pas question d'utiliser des tableaux de commande électroniques.

Les modèles modernes disposent de nombreuses options supplémentaires, mais le principe de fonctionnement reste généralement inchangé.

Dans les anciens réfrigérateurs, tous les équipements supplémentaires se résument à un indicateur d'alimentation et à une ampoule dans le compartiment réfrigérateur, qui s'éteint à l'aide d'un bouton lorsque la porte est fermée.

Thermostat – le principal et unique élément de commande avec lequel l'utilisateur peut configurer le fonctionnement d'un vieux réfrigérateur est généralement situé à l'intérieur du compartiment réfrigérateur. Le ressort à soufflet est caché sous le levier de puissance - la poignée rotative.Il se contracte lorsque la chambre est froide, ouvrant ainsi le circuit électrique et éteignant le compresseur.

Dès que la température augmente, le ressort se redresse et referme le circuit. Le bouton indicateur de puissance de congélation du réfrigérateur régule la plage de température autorisée : le maximum auquel le compresseur démarre et le minimum auquel le refroidissement s'arrête.

Relais thermique remplit une fonction de protection : il contrôle la température du moteur, il est donc situé directement à côté de celui-ci, souvent associé à un relais de démarrage. Si les valeurs admissibles sont dépassées, et cela peut être de 80 degrés ou plus, la plaque bimétallique du relais se plie et rompt le contact.

Le moteur ne sera pas alimenté tant qu’il n’aura pas refroidi. Cela protège à la fois contre les pannes du compresseur dues à une surchauffe et à un incendie domestique.

Moteur-compresseur a 2 enroulements : travail et démarrage. La tension est fournie à l'enroulement de fonctionnement directement après tous les relais précédents, mais cela ne suffit pas pour démarrer. Lorsque la tension sur l'enroulement de fonctionnement augmente, le relais de démarrage est activé. Il donne une impulsion au bobinage de démarrage et le rotor commence à tourner. En conséquence, le piston se comprime et pousse à travers le système fréon.

Le motocompresseur comprime et pompe le fréon à travers les tuyaux du système, ce qui transfère la chaleur des chambres du réfrigérateur vers l'extérieur et refroidit les produits.

En général cycle de fonctionnement du réfrigérateur peut être décrit comme suit :

1. Connexion au réseau. La température dans la chambre est élevée, les contacts du thermostat sont fermés, le moteur démarre.
2. Le fréon dans le compresseur est comprimé, sa température augmente.
3. Le réfrigérant est forcé dans le serpentin du condenseur, situé derrière ou dans le plateau du réfrigérateur.Là, il se refroidit, dégage de la chaleur dans l'air et passe à l'état liquide.
4. À travers le séchoir, le fréon pénètre dans un mince tube capillaire.
5. En entrant dans l'évaporateur situé à l'intérieur de la chambre du réfrigérateur, le réfrigérant se dilate fortement en raison d'une augmentation du diamètre des tubes et du passage à l'état gazeux. Le gaz résultant a une température inférieure à -15 degrés et absorbe la chaleur des chambres du réfrigérateur.
6. Le fréon légèrement chauffé entre dans le compresseur et tout recommence.
7. Après un certain temps, la température à l'intérieur du réfrigérateur atteint les valeurs définies, les contacts du thermostat s'ouvrent, le mouvement du moteur et du fréon s'arrête.
8. Sous l'influence de la température de la pièce, de l'arrivée de nouveaux produits chauds dans la chambre et de l'ouverture de la porte, la température dans la chambre augmente, le thermostat ferme les contacts et un nouveau cycle de refroidissement commence.

Ce schéma décrit exactement le fonctionnement des anciens réfrigérateurs à compartiment unique, dotés d'un évaporateur.

Les réfrigérateurs à chambre unique ont un petit compartiment congélateur, non séparé par une isolation thermique du compartiment principal, et une porte. Les aliments à l'avant du congélateur sont peut-être en train de décongeler

En règle générale, l'évaporateur est le boîtier du congélateur situé au sommet de l'unité, non isolé de la chambre de réfrigération. Nous examinerons ci-dessous les différences dans la conception des autres modèles.

Modèles à deux chambres et à deux compresseurs

Dans la plupart des modèles à deux chambres disponibles, il existe un circuit de fréon commun : après avoir traversé l'évaporateur du congélateur, le réfrigérant est dirigé vers la chambre principale, et seulement de là vers compresseur. 

La différence de température est obtenue par une différence significative dans la longueur du serpentin, qui n'a pas pu être reflétée dans le schéma : dans le congélateur, il couvre complètement 4 côtés, et dans le compartiment à température positive, il ne couvre qu'une petite partie du mur arrière

Le moteur est arrêté par un signal provenant d'un relais thermique situé dans la chambre principale, le circuit électrique général ne diffère pas des modèles à chambre unique.

DANS réfrigérateurs No Frost ce système est souvent mis en œuvre avec un évaporateur commun situé dans la cloison entre les chambres. La différence de température est régulée par les turbines et le nombre de conduits d'air ; nous parlerons plus en détail de ces modèles et de leur système électrique plus tard.

Les modèles à double compresseur vous permettent de contrôler indépendamment la température dans chaque chambre. Il s'agit essentiellement de deux appareils séparés et indépendants dans un seul boîtier - en conséquence, le circuit électrique est complètement dupliqué : un thermostat séparé pour chaque chambre, un relais de protection de démarrage pour chaque compresseur.

Un contrôle indépendant de la température dans chaque chambre est possible avec un compresseur, avec un système à double circuit. Il peut être mis en œuvre de différentes manières : avec l'avantage du gel ou des circuits totalement indépendants.

Dans le premier cas, le thermostat du réfrigérateur ferme la vanne lorsque la température réglée est atteinte et le fréon commence à circuler dans un petit cercle - uniquement à travers le congélateur. Le compresseur s'arrête lorsque les contacts du thermostat du congélateur s'ouvrent.

Le système à double circuit permet d'obtenir un contrôle indépendant de la température des chambres sans augmenter la consommation d'énergie et le niveau sonore ; toutes autres caractéristiques étant égales, il est moins cher que les modèles à double compresseur

Dans la deuxième option, le fréon a la capacité de circuler dans l'un des circuits ou dans les deux à la fois, et ce processus est régulé en ouvrant et en fermant certaines vannes en fonction d'un signal de la carte de commande électronique.

Réfrigérateurs à trois chambres et zone de température zéro

La viande, la volaille et le poisson frais ne se conservent pas longtemps dans le compartiment principal du réfrigérateur et, une fois congelés, ils perdent certaines de leurs propriétés bénéfiques, de leur goût et de leur arôme. Ils sont souvent pourvus d'un caisson séparé avec une température proche de zéro, voire d'une chambre séparée.

La température dans la zone de fraîcheur est maintenue avec le plus de précision dans les conditions suivantes :

• chambre séparée avec son propre évaporateur et sa propre thermistance, système de circulation de fréon à deux ou trois circuits. L'option est assez coûteuse et encombrante, mais le volume de la chambre est également important ;
• un compartiment isolé dans la chambre principale d'un réfrigérateur avec système No Frost, équipé de conduits d'air supplémentaires réglables manuellement depuis l'évaporateur et d'un thermomètre. La précision de la température dépend d'un réglage manuel opportun ;
• une conception similaire à la précédente, dans laquelle les registres d'air sont contrôlés par une unité électronique.

Une option alternative est le refroidissement à partir de l'évaporateur « qui pleure » de la chambre principale.

La zone fraîcheur est le plus souvent située entre les compartiments congélateur et réfrigérateur, refroidie par un flux d'air supplémentaire venant du premier.

Comme vous pouvez le constater, la zone zéro peut être mise en œuvre dans des réfrigérateurs dotés de circuits électriques différents ; pour assurer son fonctionnement, un thermostat ou une thermistance peut être inclus en plus, et la carte de commande électronique peut également être étendue.

Système No Frost et auto-dégivrage

Les réfrigérateurs décrits ci-dessus disposent d'un système de dégivrage goutte à goutte.Cela signifie que la chambre frigorifique est équipée d'un évaporateur « qui pleure » : lorsque le compresseur est au ralenti, le givre qui s'y trouve fond naturellement, car la température dans la chambre est positive.

L'eau résultante s'écoule à travers des gouttières spéciales à travers un tube dans un récipient situé au-dessus ou à proximité du moteur. Plus tard, le moteur en marche devient très chaud et l’eau s’évapore. Un congélateur doté d'un tel système ne dégèle jamais tout seul et du givre se forme non seulement sur les parois de la chambre, mais également sur les aliments.

Les réfrigérateurs No Frost n'ont pas besoin d'être dégivrés ; vous ne verrez pas de givre dans leurs chambres, même dans le congélateur. Une caractéristique de ces modèles est la présence d'un ventilateur qui distribue l'air froid de l'évaporateur entre les chambres.

Les réfrigérateurs No Frost contiennent des relais de protection de démarrage standard, un relais thermique amélioré, ainsi qu'un ventilateur et des éléments chauffants pour le dégivrage automatique.

Le serpentin de refroidissement lui-même dans de tels modèles ne ressemble pas à la plaque métallique solide habituelle, mais à un radiateur de voiture ou au serpentin de condenseur situé à l'arrière des vieux réfrigérateurs.

Dans le schéma général de fonctionnement du réfrigérateur, les nouveaux éléments se comportent comme suit :

• le ventilateur ou la turbine démarre avec le compresseur et répartit uniformément l'air froid entre les chambres ;
• lorsque le relais thermique ouvre les contacts alimentant le moteur en raison de l'atteinte de la température réglée, le ventilateur est simultanément éteint ;
• Toutes les 8 à 16 heures, le relais thermique allume l'élément chauffant. Il s'agit d'un tapis ou d'un fil électrique qui chauffe le serpentin de l'évaporateur pour en éliminer le givre. L'air chaud ne pénètre pas dans les chambres du réfrigérateur, car l'évaporateur est caché et le ventilateur est éteint ;
• lorsque tout le givre est dégelé, l'interrupteur de compensation de température éteint le chauffage ;
• De plus, le thermostat peut contrôler un registre qui régule l'apport d'air froid dans la chambre principale via les canaux.

Le dégivrage de tels réfrigérateurs n'est similaire à un évaporateur « qui pleure » que d'une seule manière : l'eau résultante s'écoule également à travers les canaux dans un récipient près du moteur.

L'évaporateur et le ventilateur peuvent être cachés dans la cloison entre les chambres, et différents nombres de conduits d'air et de registres mobiles sont utilisés pour réguler la température.

Le schéma décrit ci-dessus est le plus primitif. La plupart des modèles modernes sont contrôlés de manière centralisée, à partir d'une carte électronique.

Le principal inconvénient des réfrigérateurs No Frost est le dessèchement des aliments dû à la circulation constante de l'air. Le tout doit être stocké dans des récipients aux couvercles hermétiques ou enveloppé dans un film.

Solution originale au problème offres Electrolux V Système sans givre. Dans ces unités, le congélateur fonctionne selon le système No Frost, et un évaporateur classique « pleurant » est installé dans la chambre à température positive. Le circuit électrique est globalement identique aux systèmes standards « no frost ».

Réfrigérateurs intelligents avec contrôle électronique

Les thermostats classiques, dotés d'un bouton rotatif mécanique et d'un soufflet à l'intérieur, sont de moins en moins courants dans les réfrigérateurs modernes. Ils cèdent la place à des cartes électroniques capables de gérer une variété toujours croissante de modes de fonctionnement et d'options supplémentaires de réfrigérateur.

La fonction de détermination de la température au lieu du soufflet est assurée par des capteurs - thermistances. Ils sont beaucoup plus précis et compacts, souvent installés non seulement dans chaque compartiment réfrigérateur, mais également sur le boîtier de l'évaporateur, dans la machine à glaçons et à l'extérieur du réfrigérateur.

De nombreux réfrigérateurs modernes sont équipés d'un entraînement électrique du registre d'air, ce qui rend le système No Frost aussi efficace, pratique et précis que possible dans le réglage.

Électronique de contrôle de nombreux réfrigérateurs réalisé sur deux planches. L'un peut être appelé utilisateur : il permet de saisir les paramètres et d'afficher l'état actuel. Le second est système, grâce à un microprocesseur, il contrôle tous les appareils du réfrigérateur pour mettre en œuvre un programme donné.

Un module électronique séparé permet une utilisation dans moteur inverseur de réfrigérateur.

De tels moteurs n'alternent pas les cycles de fonctionnement à puissance maximale et au ralenti, comme les moteurs conventionnels, mais modifient uniquement le nombre de tours par minute, en fonction de la puissance requise. En conséquence, la température dans les chambres du réfrigérateur est constante, la consommation électrique est réduite et la durée de vie du compresseur est augmentée.

L'utilisation de cartes de commande électroniques élargit considérablement les fonctionnalités des réfrigérateurs.

Les modèles modernes peuvent être équipés de :

• panneau de commande avec ou sans écran, avec possibilité de sélectionner et de configurer le mode de fonctionnement ;
• plusieurs capteurs de température NTC ;
• Fans de ventilateurs ;
• moteurs électriques supplémentaires M - par exemple, pour piler de la glace dans un générateur de glace ;
• radiateurs CHAUFFAGE pour systèmes de dégivrage, bar domestique, etc.;
• Électrovannes VALVE - par exemple, dans une glacière ;
• Interrupteurs S/W pour contrôler la fermeture de la porte et allumer des appareils supplémentaires ;
• Adaptateur Wi-Fi et capacité de télécommande.

Les circuits électriques de ces appareils sont également réparables : même dans le système le plus complexe, la cause d'un dysfonctionnement est souvent un capteur de température défectueux ou un petit détail similaire.

Les réfrigérateurs côte à côte avec commandes à écran tactile, machine à glaçons, refroidisseur intégré et de nombreuses options de personnalisation sont contrôlés par une carte électronique assez étendue et complexe.

Si le réfrigérateur « échoue » et refuse d'exécuter correctement le programme spécifié, ou ne s'allume pas du tout, le problème concerne probablement le circuit imprimé ou le compresseur ; il est préférable de confier la réparation à un spécialiste.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Le fonctionnement et le fonctionnement du compresseur d'un réfrigérateur domestique sont expliqués clairement et en détail dans cette vidéo :

Et ici sur le stand, ils assemblent et connectent tous les éléments du circuit électrique du réfrigérateur No Frost :

Toute la variété des réfrigérateurs ménagers modernes se résume à un circuit électrique de base, amélioré et complété par divers composants. Peu importe à quel point le dernier modèle Indesit est différent de l'ancien Minsk, ils produisent du froid selon le même principe.

Les circuits électriques des réfrigérateurs économiques et anciens se prêtent tout à fait aux réparations à domicile en utilisant un circuit typique, mais les cartes de commande électroniques diffèrent pour chaque série. Mais même eux ont une structure générale similaire.

Quel réfrigérateur préférez-vous ? Avez-vous pu apprendre quelque chose de nouveau, d’intéressant et d’utile grâce à cet article ? Partagez vos opinions, expériences et connaissances dans les commentaires ci-dessous.