Датчик температуры в холодильнике: как проверить, замена, ремонт

Работа датчика температуры в системе холодильника

Целесообразно рассматривать принцип работы термодатчика холодильных агрегатов (бытовых, промышленных) вместе с описанием работы всей системы, так как элемент влияет на все ее основные аспекты. Датчик температуры – важнейший чувствительный блок управления, именно от показателей зависят дальнейшие команды от электроники и термостата.

Строго говоря, бытовой холодильник не производит холод сам по себе какими-то сложными способами, путем смешивания специальных реагентов и т д. Принцип предельно прост: используется уже существующая среда, система лишь отводит тепло изнутри шкафа через циркуляция охлаждающей жидкости. Охлаждение воздуха с помощью испарителя (разморозка) внутри устройства происходит в процессе отбора теплоты фреоном (хладагентом, фреоном, охладителем) из камер и отдачей его в окружающее пространство через внешний конденсатор (радиатор).

Алгоритм такой:

1. Поршень компрессора (двигателя) с баллоном с фреоном сжимает это вещество, оно вскипает, превращается в газ. За счет заданного и созданного давления осуществляется перегонка.
2. Хладагент течет внутрь шкафа по системе трубопроводов и испарителю (он же дефростер, небольшая спираль внутри шкафа) — при движении он отбирает тепло из внутреннего пространства, тем самым понижая температуру.
3. Кроме того, фреон поступает в магистраль и змеевик внешних элементов (конденсатор, известный радиатор сзади), где температура теперь падает, отбираемое тепло поглощается окружающей средой. Вещество переходит в жидкое состояние, поступает в фильтр-осушитель, где испаряется влага, проходит по капиллярной трубке, возвращается в бак двигателя. Оттуда снова — испаритель. Цикл повторяется.

Расположение и функция датчика температуры в системе:

• показания для t° подаются на термостат;
• термостат сравнивает полученную информацию с заданными на нем ограничениями режима и подает команду на двигатель, что обеспечивает выполнение заданных значений, то есть достижение заданной температуры внутри шкафа. Так создаются циклы охлаждения внутри камер. Чем дольше работает компрессор, тем быстрее и чаще движется фреон по трубам и чем интенсивнее происходит охлаждение, замерзание и наоборот, чем реже и короче пуск, тем слабее эти процессы.

Важность термодатчика

Двигатель холодильника рассчитан только на периодическое включение/выключение. Длительный период переключения только при первом пуске (может достигать нескольких часов), когда достигается и устанавливается заданная температура. Кроме того, холодильник работает как термос: корпус герметичный, с утеплением. Днем при стандартных периодах открытых дверей температура повышается всего на несколько градусов. Включение самого компрессора (а не вентиляторов, инжекторных и т.п элементов) необходимо только для поддержания режима, и они кратковременны — всего в среднем режиме они составляют 2-4 мин за 60 мин.

Система работает автоматически — датчик фиксирует недостаточную температуру, соответственно команды на прекращение работы нет. Двигатель работает на фреоне, циклы повторяются до тех пор, пока датчик не сообщит о достижении значения, установленного на термостате. После этого компрессор отключается реле (в электронном управлении участвует микроконтроллер), на которое поступают данные с детектора.

Если термодатчик сломан и не дает импульса, блоки управления считают это недостаточной t° внутри шкафа и заставляют двигатель работать постоянно, на износ, пока он не сгорит, внутри шкафа будет мороз. Также бывают разные ситуации, когда датчик дает неверные показания. Например, если он постоянно отправляет отчеты о том, что температура достаточная, хотя на самом деле все наоборот, двигатель не заведется, холодильник не остынет, замерзнет. Но более опасна именно первая описанная ситуация, так как такая поломка приводит к выходу двигателя из строя.

Если двигатель агрегата (кроме первого пуска) работает постоянно, это говорит о поломке датчика t°, но это характерно и для разгерметизации, утечки фреона и выхода из строя термостата в целом, поэтому диагностика несколько более сложный. Компрессор в таком режиме выйдет из строя буквально через несколько дней. Силовому агрегату обязательно нужен периодический «отдых», тогда он будет работать годами.

Рекомендации по поломкам компрессоров холодильников с одной из специальных страниц:

Важность датчика температуры заключается в том, что от него напрямую зависят периоды переключения, так как именно он оповещает систему о t° в камерах. Например, термостат получает сообщение от датчика о том, что t° соответствует установленному значению, а значит, команда на запуск двигателя не нужна. Когда датчик обнаруживает выход за установленное значение, отправляется команда на его включение/выключение. То есть детектор является первым звеном описываемой части системы управления, он нарушен — вся схема работает не так, как надо.

Читайте также: Холодильники с двумя компрессорами: ТОП лучших моделей

Устройство температурного датчика

Детектор нужно рассматривать вместе с термостатом (термостатом) — эти два узла работают вместе, именно они настраивают работу системы охлаждения. По сути, это сердцевина управляющей части, к которой подключен селектор, сенсорный экран для установки нужного режима.

Терморегулятор с реле представляет собой коробку с селектором на стене холодильника, внутри помещения. В современных моделях узел чаще встроен в корпус, обычно в верхней части. Внешний сегмент состоит только из ручки регулировки (селектора), панели управления с кнопками, сенсорного или обычного дисплея и индикации.

Селектор с градацией или на сенсорном экране, в зависимости от хода продукта и типа управления — механическое, электронное — пользователь устанавливает режимы охлаждения и заморозки (обычный, суперзаморозка и т.д.).

Существует 2 типа конструкции термодатчиков.

Электронный (соединенный с микроконтроллером, с микросхемой) представляет собой небольшой кусочек чувствительного материала в пластиковом корпусе, терморезистор, термопара, небольшая плата с ним. Выводы элемента подключаются к микросхеме термостата или блока управления. При изменении температуры изменяется сопротивление термопары, которое микроконтроллер (МК) записывает и сравнивает с заданными пользователем значениями. Затем команда от МК поступает на реле, которое замыкает/размыкает контакты. В данном случае есть 2 провода, которые подают небольшое напряжение на датчик. Термостат, а точнее блок управления у такого устройства, тоже электронный.

Более привычный вариант тепловизора — механический. В частности, его следует рассматривать вместе с однотипным термостатом — это скорее его часть, более неотделимая, чем в электронных разновидностях, обычно незаменимая, хотя теоретически это возможно. Более подходящее название для всего узла — тепловое реле. Этот вариант датчика представляет собой герметичную металлическую капиллярную трубку, заполненную внутри хладагентом. Некоторые модели имеют на конце медную колбу. Один конец такого элемента размещается в месте, где требуются измерения, другой с помощью сильфона входит в термостат, где соединяется с механическими частями, воздействующими на контакты цепи.

Внутри сильфона существует определенное давление, которое изменяется в зависимости от температуры. На другом конце, прикрепленном к термостату, находится сильфон (гофрированная эластичная оболочка), натяжение которого изменяется, когда пользователь настраивает рамку на замыкание/размыкание контактов (включение/выключение двигателя) с помощью пружинного селектора. При определенной температуре хладагент меняет состояние (расширяется/сжимается), меняется давление в трубе, часть, которая входит в термостат, перемещается и давит или перестает работать через сильфон на штоке, замыкающем или размыкающем электрическую цепь.

Когда уровень охлаждения достигает установленного на селекторе, датчик сигнализирует об этом (электронная версия) или перестает нажимать на пружину термостата — реле размыкает контакты или они сами разводятся в зависимости от атаки. Двигатель перестает работать. Таким образом, исключается замерзание, переохлаждение. Со временем температура начинает повышаться по естественным причинам и за счет «отдыха» компрессора. Описанный процесс имеет обратный характер.

Особенности

Современные модели холодильников могут иметь несколько датчиков температуры, что усложняет диагностику поломки, ремонт и замену. Но при этом качество работы таких агрегатов гораздо лучше. С помощью нескольких метров микроклимат в каждой комнате регулируется отдельно, что особенно важно для многокамерных двухдверных блоков. Так предлагаются расширенные функции, например, создаются «зоны свежести», для которых недостаточно всего двух датчиков (только в холодильнике и морозилке), так как поддержание особого микроклимата имеет свои особенности.

При поломке электронного детектора можно заменить только его часть с проводами или даже только сам наконечник термопары, если провода целы, а при механическом варианте заменить всю трубку, а значит, вы всегда будете пришлось вытаскивать весь термостат. Но проблема даже не в этом, а в том, что трубки с сильфоном (в данном случае, строго говоря, это датчик) не продаются, поэтому почти всегда меняют все тепловые реле.

Признаки поломки температурного датчика холодильника

Диагностика усложняется тем, что симптомы неисправности могут быть такими же, как и при поломке других узлов. Аналогичные симптомы наблюдаются при разгерметизации, неисправности термореле, обледенении, утечке фреона, выходе из строя крыльчатки, перегорании двигателя.

В первую очередь, поскольку поломка датчика температуры наблюдается гораздо реже, чем других частей холодильника, необходимо хотя бы приблизительно определить отсутствие:

• значительное обледенение. Лед может мешать движению лопастей вентилятора в незамерзающих системах;
• сброс давления. Осмотрите расположение дверей, состояние уплотнителя;
• утечка фреона. Характерные признаки – бульканье, значительный шум в трубах. Эту ошибку трудно определить неопытному пользователю. Для поиска поломок специалисты используют пенообразующее вещество (мыльный раствор), нанесенное на трубы, а также разрезают части магистрали (до испарителя, конденсатора) и соединяют их напрямую. Чаще всего отверстия наблюдаются возле капиллярных трубок, в местах пайки;
• пробой в электрической цепи термостата и мотора. Проверьте мультиметром.

Затем, если велика вероятность отсутствия вышеперечисленного, переходят к диагностике датчика температуры.

Типичные симптомы поломки термодатчика:

• охлаждение помещения не работает должным образом. Проще всего определить поломку, если холодильник многокамерный и в каждой части есть датчик. Итак, если одна из коробок работает нормально, другая плохо, то вышел из строя один из датчиков;
• компрессор не включается или выключается сразу;
• если на датчик не поступает питание или он вышел из строя из-за внутренней поломки, то есть не реагирует ни на какую температуру, мотор работает постоянно, вне зависимости от реальной обстановки в помещениях. Следует учитывать, что такие же симптомы характерны для неисправности теплового реле, особенно его электрической цепи (обрыв цепи, короткое замыкание);
• если датчик срабатывает частично, то есть неправильно показывает температуру, имеет место нарушение интенсивности охлаждения — оно слабое или избыточное (замораживание) по сравнению с установленным пользователем на пульте управления.

Подводя итог, можно сказать, что симптомы неисправности датчика — это фактически все неисправности системы охлаждения, поэтому важно исключить неисправности в других частях холодильника с такими же симптомами.

Причины

Можно с уверенностью сказать, что датчик температуры – это одна из частей холодильника, которая ломается реже, чем все комплектующие. Благодаря простой конструкции элемент устойчив к механическим воздействиям, влаге, экстремальным температурам и электричеству.

причины поломки датчика температуры холодильника:

• частые причины: износ со временем, износ контактов или других деталей, заводской брак, механические повреждения;
• для электронных типов:
  • значительные или систематические перепады напряжения;
  • перегорание, перегорание контактов, неисправности в электрических цепях, обрывы, короткие замыкания не только в самом извещателе, но и в проводах, идущих к нему;
• для механических вариантов:
  • не подходит к трубе, другие части правильно внутри термостата;
  • конец патрубка с сильфоном, который входит в тепловое реле, заклинил, покрылся грязью;
  • отверстия, разрывы, сброс давления трубки сильфона.

Частые неисправности терморезистора (электронный тип сенсора)

Плохие, кислотные контакты, из-за которых увеличивается сопротивление, могут стать причиной некорректной работы. Чтобы почистить клеммы, просто несколько раз вытащите и вставьте чип.

Другие ошибки: неисправность в самой термопаре, может быть обрыв, короткое замыкание (сопротивление либо 0, либо бесконечно большое). При этом электроника в режиме самодиагностики холодильника (отображается при включении) выдает код ошибки, чаще всего это «02». А вот вариант предупреждения графическими символами доступен только для моделей с дисплеем, для некоторых изделий система подает тревожные сигналы, расшифровка которых указана в инструкции. Самые простые продукты могут вообще не иметь самодиагностики.

Важность своевременной замены

Сам термодатчик стоит около 350 рублей, но это касается только такой детали в виде двух проводов с чипом и чувствительным элементом (термоэлементом) к электронным термостатам (блокам управления). Если покупать механический термостат с сенсорной трубкой (обычно в случае поломки нужен весь прибор, а не только эта трубка), то придется заплатить 600-1700 рублей и выше. Но несвоевременное обновление обернется еще большими затратами. Выход из строя такого, казалось бы, незначительного элемента приводит к выходу из строя компрессора, а это уже очень существенная стоимость ремонта – цена нового двигателя может превышать четверть цены холодильника.

Как определить, что сломан именно термосенсор

Мы расскажем, как проверить датчик температуры в холодильнике. Не путайте методы диагностики термостата и датчика: первый прибор может быть сломан, а второй исправен, и наоборот.

Советы, как узнать, что сломался именно датчик температуры:

• для вариантов с микроконтроллерами:
  • измерить сопротивление электронного датчика (термистора) мультиметром. Значение должно соответствовать данным таблицы, показывающей зависимость от номинального значения t°. Этот метод не всегда предполагает удаление датчика;
  • часто сам электромодуль сигнализирует об ошибке датчика, издает звуковые сигналы и, если есть дисплей, коды ошибок;
• для механических типов методов меньше, как и степень специфичности их результатов:
  • осмотр трубки сильфона на наличие отверстий, сброс давления;
  • снимаем термостат, проверяем цепь мультиметром (может быть обрыв при исправном датчике). Затем удлинить разъемы с проводами, подключить к холодильнику, вынуть агрегат из шкафа, поставить трубку в холодную/горячую и посмотреть, как она будет работать.

Если холодильник не включается, находят провода термостата и замыкают их напрямую — блок не разбирается. Если устройство работает, проблема именно в этом устройстве. Но этот метод не дает стопроцентной диагностики — может выйти из строя именно термореле, а не датчик.

Чаще всего ломаются термисторы испарителя — там среда и нагрузки более агрессивные (высокая влажность, постоянные значительные перепады температуры).

Диагностика электронного датчика температуры (терморезистора)

Отдельно расскажем, как проверить датчик температуры на микроконтроллере для холодильника. Для примера возьмем холодильник Samsung Rb30j3200ef с датчиком DA32-10105q, оснащенным термопарой 502АТ-2 (термистор.

Модель термопары находим в инструкции к холодильнику, в сети — техническое описание к ней:

Поиск спецификаций (спецификация, техпаспорт) обычно осуществляется из зарубежных источников, в PDF-файле технической документации указаны все характеристики термистора. По таблице видим, что сопротивление 5 кОм при +25°С, рабочий диапазон от -50 до +110°С.

Находим 502АТ-2 и смотрим остальные данные и сравниваем с температурой:

Затем смотрим на график, как изменяется сопротивление в процессе повышения/понижения температуры. Чем он выше, тем меньше число Ом и наоборот.

Вынимаем и диагностируем электронный датчик

Снятие крышки отсека:

Под крышкой:

Отсоедините термопару. Измеряем сопротивление при комнатной температуре: при +25°С необходимо, чтобы оно было 25 кОм. Если показатель отличается, происходит разбивка:

При обнаружении поломки термопару необходимо вытащить и заменить. Откручиваем 3 винта, снимаем всю заднюю большую панель:

Это отверстие — воздушный канал, по которому холод идет в морозилку, здесь есть заслонка, ее видно, если повернуть снятую крышку:

Если разобрать крышку, то находим термопару:

Термопару вынимают, погружают в воду комнатной температуры (чтобы среда стала более стабильной), мультиметр переносят на измерение сопротивления. Сравниваем значения с заводскими (оно есть в таблицах спецификаций).

Добавьте нагретую жидкость и кипяток – сопротивление уменьшится.

Термистор работает — показания соответствуют графику и таблицам в «даташите». На практике погружать термопару в воду нет смысла, достаточно измерить сопротивление при реальной температуре, не вытаскивая ее из посадочного места (для наглядности повторяем картинку):

Ремонт

Термопара (термистор) ремонту не подлежит — слишком мала, в ней нет сменных частей. Ремонтировать можно провода (перепаивать, скручивать, заменять), но не указанные элементы. Трубка датчика механических термостатов тем более неремонтопригодна: как бы хорошо она ни была изолирована при ремонте отверстия в ней, в том числе и пайке, рано или поздно она потеряет давление, а сильфон с дефектом вывести крайне сложно на заказ — это всегда будет раскалибровка.

Исключениями являются случаи:

• когда оторвались контакты, произошел обрыв, короткое замыкание, неправильная посадка – тогда перепаивают соединения, правильно располагают детали;
• установка новой термопары на уже установленный кабель (просто отрезать и впаять на место старого термистора, не отщелкивая фишку проводки от блока управления).

Случай починки из опыта пользователей

Приведем пример того, как размещение термистора влияет на производительность. Описан случай с холодильником Liebherr CP4003. В этой модели при выходе из строя датчика температуры звучит сигнал тревоги, который наблюдал пользователь. Хозяин заказал новый датчик, но заодно решил протестировать старый товар и попробовать его реанимировать.

Холодильник выключили, разморозили, камеры просушили. Затем с детектора снималась защитная панель (крышка). В этом случае устройство типа no frost, а рассматриваемая деталь размещается на «серой стене». Детектор сушил обычным феном, не снимая его с посадочного места. При этом необходимо следить, чтобы направленное тепло было умеренным, высокая температура может повредить, расплавить пластмассовые детали. После этих процедур запустили — все заработало как надо.

Очевидно, что причина проблемы в неудачном месте крепления термодатчика. Со временем из-за агрессивных условий датчик разгерметизируется, попадает конденсат, который искажает показания. Следовательно, система выдает сигнал о поломке, на компрессор идут неверные сообщения, заставляя его работать постоянно.

Дальнейшее решение заключалось в том, что защитную панель не устанавливали, элемент оставляли открытым без крышки, а конденсат со стенок возле агрегата удаляли раз в неделю обычной тряпкой или салфеткой. Новый датчик не понадобился и остался про запас.

Процесс замены термодатчиков холодильника

Снять старый и установить новый терморезистор или термовыключатель с датчиком трубы затруднительно, только если они спрятаны далеко за кожухом. Далее необходимо снять панели шкафа.

Если датчик электронного типа, то само отключение простое — у него пластиковая фишка штекера, которая подключается к термостату или сегменту блока управления (есть контакты). Все, что требуется, это отщелкнуть его, удалить старый и таким же образом защелкнуть новый.

Если к электронному термостату подобраться сложно, можно просто отрезать и припаять провода с новым датчиком (процесс мы обсудим ниже), а вот с механической сборкой такая процедура невозможна — проводов нет, а трубка.

Механические модели представляют собой патрубки, которые входят в термостат, с прикрепленной к нему болтами или хомутами металлической пластиной, теоретически их достаточно открутить/загнуть и таким же образом прикрепить новую запчасть. Но они почти никогда этого не делают. Для такого типа сборки трудно найти в продаже датчики — трубки с сильфоном (этот недостаток мы уже описывали выше), обычно отдельно они не продаются. Тогда выход один — купить эту деталь через интернет, в мастерских, но не факт, что получится починить, а также что не будет раскалибровки.

По вышеуказанным причинам, а также, чтобы исключить раскалибровку, приобретают такой термостат целиком – это характерно для механических вариантов. Необходимо будет заменить термостаты описанного типа целиком вместе с детекторной трубкой. Извлекаются они следующим образом: снимите накладку возле селектора, кожух устройства и ручку, после чего снимите само устройство. Запомните положение проводов в клеммах. Новый продукт вставляется с описанными действиями в обратном порядке, соблюдается сохраненное положение линий подачи к термостату.

Всю информацию о том, продаются ли датчики температуры для конкретной модели холодильника и есть ли они отдельно от термостата, можно узнать на специальных форумах, обратившись в службу поддержки на сайтах производителей. Обычно в инструкциях и в интернете можно также найти описание процесса замены для конкретных моделей со схематическими изображениями.

Установка нового электронного датчика температуры

Учитывайте возможность замены только чувствительной части без обновления всего кабеля, преимущество в том, что не нужно демонтировать стенки холодильника:

1. Снимите датчик с сиденья.
2. Убедитесь, что новая деталь подходит для зажимов, входящих в комплект пластиковых деталей.
3. Обрежьте кабель возле наиболее чувствительной части, не укорачивайте его. Длина струны должна быть примерно такой же, как и была раньше, для того, чтобы влезть в выемки в сидении, допускается разница в несколько мм.
4. Зачистите концы.
5. Установите новую изоляцию – две термоусадочные трубки на каждый провод и более толстую, закрывающую все жилы сразу.
6. Припаяйте новые провода термопары к ответным концам.
7. Наденьте термоусадку на разъем, нагрейте зажигалкой — изоляция даст усадку и закрепится.

В крайнем случае вместо термоусадки в качестве изоляции можно использовать изоленту, а вместо пайки скрутку, но такое соединение будет менее надежным.