Kroz povijest ljudi su tražili načine kako hranu održavati hladnom kako bi se spriječilo kvarenje i zaštitilo njihovo zdravlje. Jedna od najranijih strategija, koja je u Indiji korištena prije nekoliko stotina godina, bila je iskorištavanje snage hlađenja vodom koja isparava. Još u 11. stoljeću razvijene su tehnike za kondenziranje vodene pare u zavojnicama, pritisak pod pritiskom i slanje kroz otvor kako bi ispario. Voda, međutim, nije jako dobro rashladno sredstvo, a ti sustavi ranog hlađenja nisu bili vrlo učinkoviti.
Zaslon: Christian Horz / iStock / GettyImagesHladnjački sustav koji vidite na tipičnom zamrzivaču ima dva skupa zavojnica, kondenzatorske zavojnice i isparavajuće zavojnice.Naprijed prema 18. stoljeću, kada su izumitelji započeli graditi rashladne sustave komprimirajući zrak, amonijak i druge plinove, a zatim su ih prisiljavali da apsorbiraju toplinu smanjujući pritisak i dopuštajući im da se šire. Međutim, hlađenje nije postalo održivo u velikim količinama sve do 1876. godine, kada je njemački inženjer Carl von Linde izgradio kondenzacijski sustav koji bi mogao plinoviti. Nekih 50 godina kasnije General Electric je okončao staro doba ledene kutije stavljajući na tržište prvi široko dostupan hladnjak, koji je kao rashladno sredstvo koristio vlasnički plin poznat kao Freon.
Hladnjaci i zamrzivači danas su uobičajena i svako kućanstvo ima svoje, iako je Freon zastario. Većina jedinica ima i hladnjak i odjeljak za zamrzavanje, ali hlađenje se zapravo događa u zamrzivaču, a ventilator cirkulira hladan zrak u odjeljak hladnjaka. Bez obzira radi li se o malom kućanskom uređaju ili velikom trgovačkom prostoru, rashladni sustav djeluje na istom osnovnom principu dubokog zamrzivača.
Zamrzivač kompresor je srce rashladnog sustava
Rashladni sustav koji vidite na tipičnom zamrzivaču ima dva skuta zavojnica, kondenzatorske zavojnice i isparavajuće zavojnice, a odvojeni su malim otvorom poznatim kao ekspanzijski ventil. Ako zamrzivač radi na struji, što ne rade svi zamrzivači, električna crpka kompresorskog kompresora tlači rashladno sredstvo u prvoj zavojnici i prisiljava ga da prska kroz ekspanzijski ventil u drugi zavojnik. Budući da je tlak u drugoj zavojnici mnogo niži, rashladno sredstvo isparava i to je ono što osigurava hlađenje.
Na jeziku kemije, isparavanje je endotermički proces, što znači da apsorbira toplinu. Toplina dolazi iz okolnog zraka i pruža energiju kojoj molekule rashladnog sredstva trebaju da uđu u plinovito stanje. Zamrzivač ne daje toliko hladnoći zraku koliko on oduzima toplinu, a ta toplina mora nekamo otići.
Nakon pretvaranja u plin, rashladno sredstvo se vraća u zavojnice kondenzatora, gdje pumpa kondenzatora vrši pritisak i pretvara se u tekućinu. Tlačenjem nastaje toplina koja završava toplinski ciklus, a toplina se mora disipirati dalje od odjeljka za zamrzavanje kako bi se održala niska temperatura u zamrzivaču. Mnoge jedinice imaju ventilator da to olakša. Termički ciklus može se nastaviti neograničeno, pod uvjetom da se zavojnice zapečate i niti jedno rashladno sredstvo ne može izaći.
Odjeljak za zamrzavanje mora biti dobro brtvljen
Temperatura dubokog zamrzivača može se spustiti na 0 stupnjeva Fahrenheita (-18 ° C) i čak niže, ali da bi se to dogodilo, odjeljak mora biti dobro zatvoren. Zavojnice za isparavanje obično se nalaze iza stražnje stijenke zamrzivača. Sve dok je odjeljak zapečaćen, zavojnice nastavljaju apsorbirati toplinu iz odjeljka za zamrzavanje i razilaze ga kroz zavojnice kondenzatora, a temperatura u zamrzivaču nastavlja padati.
Većina zamrzivača ima termostat koji nadzire temperaturu. Kad se dosegne ciljna temperatura, termostat signalizira da se kompresor za zamrzavanje isključi. Ako je odjeljak dobro zabrtvljen i izoliran, potrebno je dugo vremena da se temperatura povisi i da kompresor pokrene. Loše brtve na vratima koje omogućuju topli zrak u odjeljku za zamrzavanje uzrokuju da kompresor češće kruži, a to troši energiju.
Zamrzivači trebaju periodično odmrzavanje
Jedan od razloga zašto imate zamrzivač je izrada i spremanje leda, ali led treba biti u ladicama ili vrećama, a ne na zidovima zamrzivača. Kad se led sakupi na zidu zamrzivača pored zavojnica za isparavanje ili same zavojnice, on ometa protok zraka i smanjuje njihovu učinkovitost hlađenja. Kao rezultat toga, kondenzator mora raditi jače, a to troši energiju.
Princip rada dubokog zamrzivača je da zavojnice apsorbiraju toplinu iz okolnog zraka, ali to ne mogu učiniti ako su prekrivene ledom ili mrazom. Zbog toga je periodično odmrzavanje toliko važno i zašto mnogi zamrzivači imaju funkciju automatskog odmrzavanja. Ako zamrzivač nema funkciju odmrzavanja, mora se ručno odmrznuti isključivanjem dovoljno dugo da se led rastopi.
Kad zamrzivač ima mehanizam odmrzavanja, obično ima oblik grijaćeg elementa pričvršćenog na zavojnicu isparavanja. Odmrzavanje se može uključiti automatski ili ćete ga možda morati uključiti ručno. Bilo kako bilo, on rastopi led na zavojnicama i voda prolazi kroz sustav odvodnih cijevi do korita odakle može ispariti.
Po čemu se zamrzivač razlikuje od hladnjaka?
Većina hladnjaka dolazi s priloženim zamrzivačem i nalaze se u zasebnim odjeljcima. Idealna temperatura dubokog zamrzivača je oko 0 F (-18 C), ali u odjeljku hladnjaka je više od 4 ° C. Da bi se održala ta temperaturna razlika, odjeljke su odvojene otvorima za odzračivanje i ventilator puše hladan zrak iz zamrzivača u hladnjak samo kad je to potrebno.
Temperaturu u hladnjaku podešavate podešavanjem rada ventilatora. Ako su brtve i izolacija vrata netaknuti i zamrzivač je na odgovarajućoj temperaturi, ali hladnjak je previše topao ili previše hladan, razlog je obično neispravnost ventilatora. Ako je temperatura zamrzivača viša nego što bi trebala biti, za to je obično kriv kondenzator, što je ozbiljniji problem.
Možete li samostalno servisirati svoj zamrzivač?
Kad stvari idu u krilo u hladnjaku, često možete sami popraviti ventilator ili komande ako znate što radite. To je drugačija priča kada ne možete održavati temperaturu zamrzivača, jer to obično znači da postoji problem s rashladnim sustavom. Savezni zakon zabranjuje nelicenciranim osobama servisiranje rashladnih sustava.
Jedan od glavnih razloga zabrane je volatilnost rashladnog sredstva. Iako se Freon (poznat i kao R22 rashladno sredstvo) više ne koristi, jer je to klorofluorougljik koji oštećuje ozonski omotač Zemlje, neki stariji sustavi ga još uvijek mogu koristiti. Nadalje, neki trenutni rashladni sredstva, poput hidrofluorougljikovodika (HFC), također mogu naštetiti okolišu doprinoseći globalnom zagrijavanju.
Neki sustavi za zamrzavanje, posebice propan, koriste amonijak kao rashladno sredstvo, što je povratak u rane dane rashladnih sustava. Amonijak je jako korozivan te uzrokuje paljenje očiju i dišnog sustava te u velikim količinama može biti kobno. Za rad na rashladnim sustavima potrebni su kvalificirani tehničari i strogi proceduralni protokoli bez ispuštanja bilo kojeg od ovih opasnih plinova.
