Протягом історії люди шукали способів збереження їжі прохолодною для запобігання псуванню та захисту свого здоров’я. Однією з найбільш ранніх стратегій, вперше застосованих в Індії кілька сотень років тому, було використання сили охолодження води, що випаровується. Ще в 11 столітті були розроблені методи конденсації водяної пари в котушках, тиску на неї і відправлення через отвір для випаровування. Вода не дуже хороший хладоагент, і ці системи раннього охолодження були не дуже ефективними.
кредит: Christian Horz / iStock / GettyImagesХолодильна система, яку ви бачите на типовому морозильній камері, має два набори котушок, конденсаторні котушки та випаровувальні котушки.Швидкий перехід до 18 століття, коли винахідники почали будувати холодильні системи, стискаючи повітря, аміак та інші гази, а потім змушуючи їх поглинати тепло за рахунок зниження тиску і дозволяючи їм розширюватися. Охолодження не стало життєздатним у великих масштабах до 1876 року, коли німецький інженер Карл фон Лінде побудував конденсаційну систему, яка могла б ліквідувати ці гази. Приблизно через 50 років General Electric закінчила вік криголаму, продавши першу широко доступну систему охолодження, яка використовувала фірмовий газ, відомий як фреон як холодоагент.
Холодильники та морозильні камери зараз звичайні, і кожне домогосподарство має його, хоча фреон зараз застарілий. Більшість агрегатів мають як холодильник, так і морозильну камеру, але охолодження насправді відбувається у морозильній камері, і вентилятор циркулює прохолодним повітрям до холодильного відділення. Незалежно від того, чи є пристрій невеликим побутовим приладом чи великим комерційним проходом, система охолодження працює за тим же основним принципом глибокої морозильної камери.
Морозильний компресор є серцем системи охолодження
Охолоджувальна система, яку ви бачите на типовому морозильній камері, має два набори котушок, конденсаторні котушки та випарні котушки, і вони розділені невеликим отвором, відомим як розширювальний клапан. Якщо морозильна камера працює на електриці, як це роблять не всі морозильні камери, електричний насосний компресорний компресор тисне холодоагентом у першій котушці і змушує його розпорошуватися через розширювальний клапан у другу котушку. Оскільки тиск у другій котушці значно нижчий, холодоагент випаровується, і саме це забезпечує охолодження.
Мовою хімії випаровування - це ендотермічний процес, а значить, він поглинає тепло. Тепло надходить від навколишнього повітря, і воно забезпечує енергію, яку молекули холодоагенту потребують для вступу в газоподібний стан. Морозильна камера не стільки додає прохолоді повітря, скільки віднімає тепло з неї, і це тепло повинно кудись піти.
Після перетворення в газ холодоагент повертається назад в котушки конденсатора, де він надходить під тиском конденсаторного насоса і перетворюється назад у рідину. Під тиском генерується тепло, яке завершує тепловий цикл, і тепло повинно відводитися подалі від морозильної камери для підтримки низької температури в морозилці. У багатьох одиницях є вентилятор для полегшення цього. Тепловий цикл може тривати нескінченно, за умови герметизації котушок і жоден холодоагент не може вийти.
Морозильне відділення повинно бути добре герметичним
Температура глибокої морозильної камери може знизитися до 0 градусів за Фаренгейтом (-18 ° C) і навіть нижчою, але, щоб це відбулося, відсік повинен бути добре ущільнений. Випаровувальні котушки зазвичай розташовуються за задньою стінкою морозильної камери. Поки відсік герметизований, котушки продовжують поглинати тепло з морозильної камери і розсіюють його через котушки конденсатора, а температура в морозилці продовжує знижуватися.
Більшість морозильних камер мають термостат, який відстежує температуру. Після досягнення цільової температури термостат подає сигнал відключення компресора морозильної камери. Якщо відсік добре ущільнений та ізольований, потрібен тривалий час для підвищення температури та включення компресора. Погане ущільнення дверей, яке дозволяє теплому повітрю в морозильну камеру, змушує компресор частіше крутитися, і це витрачає енергію.
Морозильні камери потребують періодичного розморожування
Однією з причин морозильної камери є виготовлення і зберігання льоду, але лід повинен знаходитися в лотках або пакетах, а не на стінках морозильної камери. Коли лід накопичується на стінці морозильної камери поруч з випарними котушками або самими котушками, це перешкоджає потоку повітря та знижує їх ефективність охолодження. Як результат, конденсатор повинен працювати більше, і це витрачає енергію.
Принцип роботи глибокої морозилки полягає в тому, що котушки поглинають тепло навколишнього повітря, але вони не можуть цього зробити, якщо покриті льодом або морозом. Ось чому періодичне розморожування так важливо і чому багато морозильних камер мають функцію автоматичного розморожування. Якщо морозильна камера не має функції розморожування, її слід розморожувати вручну, вимикаючи її досить довго, щоб лід розтанув.
Коли морозильна камера має механізм розморожування, вона зазвичай має форму нагрівального елемента, прикріпленого до випарної котушки. Розморожувач може вмикатись автоматично або, можливо, доведеться вмикати його вручну. Так чи інакше, він розплавляє лід на котушках і вода проходить через систему дренажних труб до каструлі, звідки вона може випаровуватися.
Чим морозилка відрізняється від холодильника?
Більшість холодильників постачаються з приєднаною морозильною камерою, і вони знаходяться в окремих відділеннях. Ідеальна температура глибокої морозильної камери становить близько 0 F (-18 C), але в холодильній камері вона більше схожа на 4 F. Для підтримки цієї різниці температур відсіки відокремлюються вентиляційним отвором, і вентилятор продуває прохолодне повітря з морозильної камери в холодильник лише тоді, коли це потрібно.
Ви регулюєте температуру в холодильній камері, регулюючи роботу вентилятора. Якщо ущільнення та ізоляція дверей незаймані, а морозильна камера знаходиться на належній температурі, але холодильник занадто теплий або занадто холодний, причиною зазвичай є несправність вентилятора. Якщо температура в морозилці вища, ніж повинна бути, в цьому зазвичай винен конденсатор, і це серйозніша проблема.
Чи можете ви самостійно обслуговувати морозилку?
Коли в холодильнику все стає не так, ви часто можете самостійно відремонтувати вентилятор або елементи управління, якщо ви знаєте, що робите. Це зовсім інша історія, коли ви не можете підтримувати температуру морозильної камери, оскільки це зазвичай означає, що є проблеми з холодильною системою. Федеральний закон забороняє неліцензованим особам обслуговувати холодильні системи.
Однією з головних причин заборони є пов’язаність з летючістю холодоагенту. Хоча фреон (також відомий як хладоагент R22) більше не використовується, оскільки це хлорфторвуглець, який пошкоджує озоновий шар Землі, деякі старі системи все ще можуть використовувати його. Крім того, деякі поточні холодоагенти, такі як вуглеводні (HFC), також можуть завдати шкоди навколишньому середовищу, сприяючи глобальному потеплінню.
Деякі морозильні системи, зокрема пропанові, використовують аміак як холодоагент, що є поверненням до перших днів холодильних систем. Аміак сильно роз’їдає, він викликає опік очей та дихальної системи і може бути смертельним у великих кількостях. Для роботи на холодильних системах потрібні кваліфіковані фахівці та суворі процедурні протоколи, не випускаючи жодного з цих небезпечних газів.
