A történelem folyamán az emberek arra törekedtek, hogy az ételeket lehűtsék, hogy elkerüljék a romlást és megvédjék egészségüket. Az egyik legkorábbi stratégia, amelyet Indiában több száz évvel ezelőtt használtak először, a víz párolgási hűtési erejének kiaknázása volt. Már a 11. században kifejlesztettek technikákat a vízgőz tekercsekben való kondenzálására, nyomás alá helyezésére és egy nyíláson keresztül történő eljuttatására, hogy elpárologjon. A víz azonban nem túl jó hűtőközeg, és ezek a korai hűtési rendszerek nem voltak túl hatékonyak.
jóváírás: Christian Horz / iStock / GettyImagesA tipikus fagyasztóban látott hűtőrendszernek két tekercset tartalmaz, a kondenzátor tekercseket és a párologtató tekercseket.Gyorsan tovább a 18. századra, amikor a feltalálók megkezdték a hűtőrendszerek építését a levegő, az ammónia és más gázok összenyomásával, majd arra kényszerítették őket, hogy a hőt abszorbeálják a nyomás csökkentésével, és lehetővé tegyék a terjeszkedést. A hűtés azonban nem vált életképesnek 1876-ig, amikor a német Carl von Linde mérnök kondenzációs rendszert épített fel, amely képes ezeket a gázokat megtisztítani. Körülbelül 50 évvel később a General Electric befejezte a jégdoboz életkorát azáltal, hogy forgalmazta az első széles körben elérhető hűtőrendszert, amely hűtőközegként Freon néven ismert szabadalmaztatott gázt használt fel.
A hűtőszekrények és fagyasztók manapság általánosak, és minden háztartásuk rendelkezik, bár a Freon már elavult. A legtöbb egységnek van egyaránt hűtőszekrény és fagyasztórekesz, de a hűtés valójában a fagyasztóban történik, és egy ventilátor a hűvös levegőt keringti a hűtőszekrénybe. Függetlenül attól, hogy az egység kicsi háztartási készülék vagy nagy kereskedelmi bejáratú terület, a hűtőrendszer ugyanazon az alapelven működik, mint a mélyhűtő.
A fagyasztó kompresszor a hűtőrendszer szíve
A tipikus fagyasztóban látott hűtőrendszernek két tekercset tartalmaz, a kondenzátor tekercseket és a párologtató tekercseket, és ezeket egy kis nyílás választja el, amelyet tágulási szelepnek hívnak. Ha a fagyasztó villamos energiával működik, amit nem minden fagyasztó végez, akkor egy elektromos fagyasztó kompresszor szivattyú nyomást gyakorol az első tekercsben a hűtőközegre, és ez arra készteti, hogy a tágulási szelepen átpermetezzen a második tekercsbe. Mivel a második tekercsben a nyomás sokkal alacsonyabb, a hűtőközeg elpárolog, és ez biztosítja a hűtést.
A kémia nyelvében az elpárologtatás endoterm folyamat, ami azt jelenti, hogy elnyeli a hőt. A hő a környező levegőből származik, és ez biztosítja azt az energiát, amelyet a hűtőközeg-molekuláknak szükségük van a gáznemű állapotba jutáshoz. A fagyasztó nem annyira hűti a levegőt, mint kivonja a meleget, és ennek a melegnek valahova kell mennie.
Gázzá alakulása után a hűtőközeg visszakerül a kondenzátor tekercsekbe, ahol a kondenzátor szivattyú nyomást gyakorol rá, és folyadékká alakul. A nyomás hőt generál, amely befejezi a hőciklusot, és a hőt el kell távolítani a fagyasztókamrától, hogy az alacsony hőmérsékletet fenntartsa a fagyasztóban. Számos egységnek van ventilátora ennek megkönnyítésére. A termikus ciklus határozatlan ideig folytatódhat, feltéve, hogy a tekercsek le vannak zárva, és egyik hűtőközeg sem tud kijutni.
A fagyasztókamrát jól le kell zárni
A mélyhűtő hőmérséklete 0 Fahrenheit-fokra (-18 ° C) és még alacsonyabb szintre is csökkenthet, de ahhoz, hogy ez megtörténjen, a rekesznek jól lezártnak kell lennie. A párolgási tekercsek általában a fagyasztó hátsó fala mögött helyezkednek el. Mindaddig, amíg a rekesz le van zárva, a tekercsek továbbra is felveszik a meleget a fagyasztó rekeszéből, és szétszórják azt a kondenzátor tekercseken keresztül, és a fagyasztó hőmérséklete tovább csökken.
A legtöbb fagyasztónak van egy termosztátja, amely figyeli a hőmérsékletet. A célhőmérséklet elérésekor a termosztát jelzi, hogy a fagyasztó kompresszor kikapcsol. Ha a rekesz jól lezárt és szigetelve van, hosszú ideig tart a hőmérséklet emelkedése és a kompresszor bekapcsolása. A rossz ajtótömítések, amelyek meleg levegőt engednek a fagyasztórekeszbe, a kompresszor gyakrabban működnek, és ezzel pazarolja az energiát.
A fagyasztóknak rendszeres leolvasztásra van szükség
Az egyik ok, amiért fagyasztója van, a jégkészítés és tárolás, de a jégnek tálcákban vagy zsákokban kell lennie, nem pedig a fagyasztó falain. Amikor a jég összegyűl a fagyasztó falán a párolgási tekercsek vagy maguk a tekercsek mellett, ez zavarja a légáramot és csökkenti azok hűtési hatékonyságát. Ennek eredményeként a kondenzátornak keményebben kell dolgoznia, és ez pazarolja az energiát.
A mélyhűtő működési elve az, hogy a tekercsek hőt vesznek fel a környező levegőből, de ezt nem tudják megtenni, ha jég vagy jég borítja őket. Ez az oka annak, hogy a rendszeres leolvasztás olyan fontos, és miért sok fagyasztó rendelkezik automatikus leolvasztási funkcióval. Ha a fagyasztó nem rendelkezik leolvasztási funkcióval, akkor azt kézzel kell leolvasztani, oly módon, hogy a jég olvadásához elég hosszú ideig ki legyen kapcsolva.
Ha a fagyasztó rendelkezik leolvasztó mechanizmussal, ez általában egy fűtőelem formájában van, amelyet a párologtató tekercshez csatlakoztatnak. Lehetséges, hogy a leolvasztó automatikusan bekapcsol, vagy lehet, hogy manuálisan kell bekapcsolnia. Akárhogy is, megolvasztja a jégt a tekercsekön, és a víz a csatornarendszeren keresztül egy edénybe jut, ahonnan elpárologhat.
Miben különbözik a fagyasztó a hűtőtől?
A legtöbb hűtőszekrényhez mellékelt fagyasztó tartozik, és külön rekeszekben vannak. Az ideális mélyhűtő hőmérséklete 0 F (-18 C) körüli, de a hűtőszekrényben inkább 40 F (4 ° C) hőmérsékletet jelent. A hőmérsékleti különbség fenntartása érdekében a rekeszeket szellőzőnyílás választja el, és a ventilátor csak akkor fúj hideg levegőt a fagyasztóból a hűtőszekrénybe, amikor erre szükség van.
A hűtőszekrény hőmérsékletét a ventilátor működésének beállításával szabályozhatja. Ha az ajtótömítések és a szigetelés sértetlenek, és a fagyasztó megfelelő hőmérsékleten van, de a hűtőszekrény túl meleg vagy túl hideg, az oka általában a ventilátor hibája. Ha a fagyasztó hőmérséklete magasabb, mint amilyennek lennie kellene, akkor általában a kondenzátor hibája, és ez egy komolyabb probléma.
Meg tudja-e szolgálni magát a fagyasztóval?
Ha a hűtőszekrényben a dolgok rosszul fordulnak elő, akkor gyakran javíthatják a ventilátort vagy a kezelőszerveket, ha tudják, mit csinálnak. Más a helyzet, ha nem tudja fenntartani a fagyasztó hőmérsékletét, mert ez általában azt jelenti, hogy problémát jelent a hűtőrendszer. A szövetségi törvény tiltja az engedély nélküli személyeket a hűtőrendszerek szervizeléséről.
A tilalom egyik fő oka a hűtőközeg illékonysága. Bár a Freont (más néven R22 hűtőközegként) már nem használják, mert ez egy klór-fluorozott szénhidrogén, amely károsítja a Föld ózonrétegét, néhány régebbi rendszer továbbra is használhatja azt. Ezenkívül néhány jelenlegi hűtőközeg, például a fluorozott szénhidrogének (HFC-k) szintén ártalmasak lehetnek a környezetre, mivel hozzájárulnak a globális felmelegedéshez.
Néhány fagyasztórendszer, különösen a propán rendszerek, ammóniát használnak hűtőközegként, ami visszatér a hűtőrendszerek kezdeti napjaihoz. Az ammónia erősen maró hatású, a szem és a légzőrendszer égését okozza, és nagy mennyiségben halálos lehet. Képzett szakemberek és szigorú eljárási protokollok szükségesek ahhoz, hogy a hűtőrendszereken dolgozzanak anélkül, hogy ezen veszélyes gázok bármelyikét kibocsátanák.
