Skozi zgodovino so ljudje iskali načine, kako ohraniti hrano hladno, da preprečijo kvarjenje in zaščitijo svoje zdravje. Ena od prvih strategij, ki so jo v Indiji prvič uporabili pred nekaj sto leti, je bila izkoriščanje hladilne moči izhlapevalne vode. Že v 11. stoletju so bile razvite tehnike za kondenziranje vodne pare v tuljavah, pritisk nanjo in pošiljanje skozi odprtino, da izhlapi. Voda sicer ni zelo dobro hladilno sredstvo in ti sistemi zgodnjega hlajenja niso bili zelo učinkoviti.
kredit: Christian Horz / iStock / GettyImagesHladilni sistem, ki ga vidite na običajnem zamrzovalniku, ima dva sklopa tuljav, kondenzatorske tuljave in izparilne tuljave.Hitro naprej do 18. stoletja, ko so izumitelji začeli graditi hladilne sisteme tako, da so stisnili zrak, amonijak in druge pline ter jih nato prisilili, da so absorbirali toploto z zmanjšanjem tlaka in omogočili, da se razširijo. Hlajenje ni postalo sposobno preživeti do leta 1876, ko je nemški inženir Carl von Linde zgradil kondenzacijski sistem, ki bi lahko te pline utekočinil. Približno 50 let pozneje je General Electric končal starost ledene škatle s trženjem prvega široko dostopnega hladilnega sistema, ki je kot hladilno sredstvo uporabljal lastniški plin, znan kot Freon.
Hladilniki in zamrzovalniki so zdaj običajni in vsako gospodinjstvo ga ima, čeprav je Freon zdaj zastarel. Večina enot ima hladilnik in zamrzovalnik, vendar se hlajenje dejansko zgodi v zamrzovalniku in ventilator kroži hladen zrak v hladilni prostor. Ne glede na to, ali gre za manjši gospodinjski aparat ali velik trgovski prostor, hladilni sistem deluje na enakem osnovnem principu globokega zamrzovalnika.
Zamrzovalni kompresor je srce hladilnega sistema
Hladilni sistem, ki ga vidite na običajnem zamrzovalniku, ima dva sklopa tuljav, kondenzatorske tuljave in izparilne tuljave, ločene pa so z majhno odprtino, imenovano ekspanzijski ventil. Če zamrzovalnik deluje na električno energijo, česar ne počnejo vsi zamrzovalniki, električna hladilna kompresorska črpalka pritiska hladilno sredstvo v prvi tuljavi in ga prisili, da se skozi ekspanzijski ventil razprši v drugo tuljavo. Ker je tlak v drugi tuljavi veliko nižji, hladilno sredstvo izhlapi in to je tisto, kar zagotavlja hlajenje.
V jeziku kemije je izhlapevanje endotermni proces, kar pomeni, da absorbira toploto. Toplota prihaja iz okoliškega zraka in zagotavlja energijo, ki jo molekule hladilnega sredstva potrebujejo za vstop v plinasto stanje. Zamrzovalnik ne daje toliko hladnosti zraku, kot od njega odvzema toploto in ta toplina mora nekam iti.
Po pretvorbi v plin hladilno sredstvo vrne nazaj v kondenzatorske tuljave, kjer se pod kondenzalno črpalko pod pritiskom pretvori nazaj v tekočino. Tlačenje ustvarja toploto, ki zaključi toplotni cikel, toploto pa je treba odvajati stran od zamrzovalnega prostora, da se ohrani nizka temperatura v zamrzovalniku. Mnoge enote imajo ventilator, da to olajšajo. Termični cikel se lahko nadaljuje v nedogled, pod pogojem, da so tuljave zatesnjene in nobeno hladilno sredstvo ne more uiti.
Zamrzovalni prostor mora biti dobro zatesnjen
Temperatura globokega zamrzovalnika se lahko spusti na 0 stopinj Fahrenheita (-18 ° C) in še nižje, vendar je to potrebno dobro zatesniti. Izparilne tuljave so običajno nameščene za zadnjo steno zamrzovalnika. Dokler je predalček zaprt, tuljave še naprej absorbirajo toploto iz zamrzovalnega prostora in jo razpršujejo skozi kondenzatorske tuljave, temperatura v zamrzovalniku pa še naprej pada.
Večina zamrzovalnikov ima termostat, ki spremlja temperaturo. Ko je dosežena ciljna temperatura, termostat signalizira zamrzovalni kompresor, da se izklopi. Če je prostor dobro zaprt in izoliran, traja dolgo časa, da se temperatura dvigne in da kompresor vklopi. Slaba tesnila na vratih, ki omogočajo topel zrak v zamrzovalni del, povzročajo, da kompresor pogosteje kroži in to izgublja energijo.
Zamrzovalniki potrebujejo periodično odmrzovanje
Eden od razlogov, da imate zamrzovalnik, je izdelava in shranjevanje ledu, vendar naj bo led v pladnjih ali vrečah, ne na stenah zamrzovalnika. Ko se led nabira na steni zamrzovalnika poleg izparilnih tuljav ali samih tuljav, to moti pretok zraka in zmanjšuje njihovo učinkovitost hlajenja. Zaradi tega mora kondenzator delati močneje in to izgublja energijo.
Načelo delovanja globokega zamrzovalnika je, da tuljave absorbirajo toploto iz okoliškega zraka, vendar tega ne morejo storiti, če so pokrite z ledom ali zmrzali. Zaradi tega je občasno odmrzovanje tako pomembno in zakaj ima veliko zamrzovalnikov funkcijo samodejnega odmrzovanja. Če zamrzovalnik nima funkcije odmrzovanja, ga je treba ročno odmrzniti tako, da ga izklopite dovolj dolgo, da se led stopi.
Kadar zamrzovalnik ima mehanizem odmrzovanja, je ponavadi v obliki grelnega elementa, ki je pritrjen na izparilno tuljavo. Odmrzovalnik se lahko vklopi samodejno ali pa ga boste morda morali vklopiti ročno. Kakor koli že, topi led na tuljavah in voda gre po sistemu odtočnih cevi v ponev, od koder lahko izhlapi.
Po čem se zamrzovalnik razlikuje od hladilnika?
Večina hladilnikov ima priložen zamrzovalnik in so v ločenih predelkih. Idealna temperatura globokega zamrzovalnika je okoli 0 F (-18 C), v hladilnem prostoru pa je približno podobna 40 F (4 C). Da bi ohranili to temperaturno razliko, se predelki ločijo z odprtino za odzračevanje, ventilator pa hladilnik odda iz hladilnika v hladilnik le, kadar je to potrebno.
Temperaturo v hladilnem prostoru regulirate tako, da prilagodite delovanje ventilatorja. Če so tesnila in izolacija vrat nedotaknjena in je zamrzovalnik na ustrezni temperaturi, hladilnik pa je prevroč ali prehladen, je razlog ponavadi napaka ventilatorja. Če je temperatura zamrzovalnika višja, kot bi morala biti, je ponavadi kriv kondenzator in to je resnejša težava.
Ali lahko svoj zamrzovalnik sami servisirate?
Ko gredo stvari v hladilniku narobe, lahko pogosto popravite ventilator ali krmilne naprave, če veste, kaj počnete. Zgodba je drugačna, ko ne morete vzdrževati temperature zamrzovalnika, ker to običajno pomeni, da je težava s hladilnim sistemom. Zvezni zakon prepoveduje nelicenciranim osebam servisiranje hladilnih sistemov.
Eden glavnih razlogov za prepoved je hlapnost hladilnega sredstva. Čeprav Freon (znan tudi kot hladilno sredstvo R22) ni več v uporabi, ker gre za klorofluoroogljiko, ki poškoduje ozonski sloj Zemlje, nekateri starejši sistemi ga lahko še vedno uporabljajo. Poleg tega lahko nekatera trenutna hladilna sredstva, na primer ogljikofluoroogljikovodiki, škodujejo okolju tudi tako, da prispevajo k globalnemu segrevanju.
Nekateri zamrzovalni sistemi, zlasti propan, uporabljajo amoniak kot hladilno sredstvo, kar je vrnitev v hladilne sisteme v prvih dneh. Amonijak je zelo jedko, povzroča izgorevanje oči in dihal in je lahko v velikih količinah usoden. Za delo na hladilnih sistemih so potrebni usposobljeni strokovnjaki in strogi postopkovni protokoli, ne da bi sprostili katerega koli od teh nevarnih plinov.
