De-a lungul istoriei, oamenii au căutat modalități de a menține mâncarea rece pentru a preveni stricarea și pentru a le proteja sănătatea. Una dintre cele mai vechi strategii, folosită pentru prima dată în India în urmă cu câteva sute de ani, a fost valorificarea puterii de răcire a apei de evaporare. Încă din secolul al XI-lea, tehnici au fost dezvoltate pentru a condensa vaporii de apă în serpentine, a-l presuriza și a-l trimite printr-o deschizătură pentru a-l evapora. Apa nu este un frigider foarte bun, însă aceste sisteme de răcire timpurie nu erau foarte eficiente.
credit: Christian Horz / iStock / GettyImagesSistemul de refrigerare pe care îl vedeți la un congelator tipic are două seturi de bobine, bobinele condensatorului și bobinele evaporative.Rapid înainte către secolul al XVIII-lea, când inventatorii au început să construiască sisteme de refrigerare prin comprimarea aerului, amoniacului și a altor gaze și apoi forțându-le să absoarbă căldura prin reducerea presiunii și permițându-le să se extindă. Refrigerarea nu a devenit viabilă la scară largă, însă, până în 1876, când inginerul german Carl von Linde a construit un sistem de condensare care putea lichida aceste gaze. După aproximativ 50 de ani, General Electric a pus capăt vârstei gheții prin comercializarea primului sistem de refrigerare disponibil pe scară largă, care a folosit un refrigerent gaz cunoscut sub numele de Freon ca agent frigorific.
Frigiderele și congelatoarele sunt acum obișnuite și fiecare gospodărie are unul, deși Freon este acum învechit. Majoritatea unităților au atât un frigider, cât și un congelator, dar răcirea are loc de fapt în congelator, iar un ventilator circulă aerul rece în compartimentul frigiderului. Indiferent dacă unitatea este un aparat de uz mic sau o zonă comercială largă, sistemul de răcire funcționează pe același principiu de bază al unui congelator profund.
Compresorul congelator este inima sistemului de refrigerare
Sistemul de refrigerare pe care îl vedeți la un congelator tipic are două seturi de bobine, bobinele condensatorului și bobinele evaporative și sunt separate printr-o mică deschidere cunoscută sub numele de supapa de expansiune. Dacă congelatorul funcționează cu energie electrică, așa cum nu o fac toate congelatoarele, o pompă de compresor cu congelator electric presurizează agentul frigorific în prima bobină și aceasta îl obligă să pulverizeze prin supapa de expansiune în a doua bobină. Deoarece presiunea din a doua bobină este mult mai mică, agentul frigorific se evaporă și asta asigură răcirea.
În limbajul chimiei, evaporarea este un proces endotermic, ceea ce înseamnă că absoarbe căldura. Căldura provine din aerul din jur și asigură energia de care moleculele refrigerante au nevoie pentru a intra în starea gazoasă. Un congelator nu adaugă atât răcoare în aer, cât scade căldura, iar căldura trebuie să meargă undeva.
După transformarea într-un gaz, agentul frigorific se reîntoarce în bobinele condensatorului unde este presurizat de pompa condensatorului și se transformă din nou într-un lichid. Presurizarea generează căldură, care completează ciclul termic, iar căldura trebuie disipată departe de compartimentul congelatorului pentru a menține temperatura scăzută în congelator. Multe unități au un ventilator pentru a facilita acest lucru. Ciclul termic poate continua la nesfârșit, cu condiția ca bobinele să fie sigilate și niciunul dintre agentul frigorific să nu poată scăpa.
Un compartiment congelator trebuie să fie bine sigilat
Temperatura profundă a congelatorului poate coborî până la 0 grade Fahrenheit (-18 C) și chiar mai scăzută, dar pentru ca acest lucru să se întâmple, compartimentul trebuie să fie bine sigilat. Bobinele evaporative sunt de obicei situate în spatele peretelui posterior al congelatorului. Atâta timp cât compartimentul este sigilat, bobinele continuă să absoarbă căldura din compartimentul congelatorului și îl disipă prin bobinele condensatorului, iar temperatura din congelator continuă să scadă.
Majoritatea congelatoarelor au un termostat care monitorizează temperatura. Când se atinge temperatura țintă, termostatul semnalizează compresorul congelatorului să se oprească. Dacă compartimentul este bine sigilat și izolat, durează mult timp pentru ca temperatura să crească și pentru ca compresorul să pornească. Garniturile proaste de ușă care permit aerul cald în compartimentul congelatorului determină pornirea compresorului mai des, iar acest lucru risipește energie.
Congelatoarele au nevoie de decongelare periodică
Unul dintre motivele pentru care aveți un congelator este să faceți și să depozitați gheață, dar gheața ar trebui să fie în tăvi sau pungi, nu pe pereții congelatorului. Atunci când gheața se colectează pe peretele congelatorului de lângă bobinele evaporative sau bobinele în sine, aceasta interferează cu fluxul de aer și reduce eficiența lor de răcire. Drept urmare, condensatorul trebuie să lucreze mai mult, iar acest lucru risipește energie.
Principiul de lucru al unui congelator profund este că bobinele absorb căldura din aerul din jur, dar nu pot face acest lucru dacă sunt acoperite cu gheață sau îngheț. Acesta este motivul pentru care dezghețarea periodică este atât de importantă și de ce multe congelatoare au o funcție de dezghețare automată. Dacă un congelator nu are o funcție de decongelare, acesta trebuie dezghețat manual prin oprirea acestuia suficient de mult pentru ca gheața să se topească.
Când un congelator are un mecanism de decongelare, acesta ia de obicei forma unui element de încălzire atașat la bobina evaporativă. Decongelatorul poate porni automat sau poate fi necesar să îl porniți manual. În orice caz, acesta topește gheața de pe bobine, iar apa trece printr-un sistem de conducte de drenare într-o tigaie de unde se poate evapora.
Ce face un congelator diferit de un frigider?
Majoritatea frigiderelor au un congelator atașat și sunt în compartimente separate. Temperatura ideală de congelare profundă este în jur de 0 F (-18 C), dar în compartimentul frigiderului, seamănă mai mult cu 40 F (4 C). Pentru a menține această diferență de temperatură, compartimentele sunt separate printr-o deschidere de aerisire și un ventilator suflă aer rece din congelator în frigider doar atunci când este nevoie.
Reglați temperatura în compartimentul frigiderului reglând funcționarea ventilatorului. Dacă garniturile și izolația ușilor sunt intacte și congelatorul este la temperatura corespunzătoare, dar frigiderul este prea cald sau prea rece, motivul este de obicei o defecțiune a ventilatorului. Dacă temperatura congelatorului este mai mare decât ar trebui să fie, cu toate acestea, de obicei condensatorul are vina și asta este o problemă mai gravă.
Vă puteți întreține congelatorul?
Când lucrurile nu merg bine într-un frigider, puteți repara adesea ventilatorul sau comenzile chiar dacă știți ce faceți. Cu toate acestea, este o poveste diferită atunci când nu poți menține temperatura congelatorului, deoarece asta înseamnă de obicei că există o problemă cu sistemul de refrigerare. Legea federală interzice persoanelor fără licență să întrețină sisteme frigorifice.
Unul dintre motivele principale ale interdicției are legătură cu volatilitatea agentului frigorific. Deși Freon (cunoscut și sub denumirea de agent frigorific R22) nu mai este utilizat, deoarece este un clorofluorocarbon care dăunează stratului de ozon al Pământului, unele sisteme mai vechi îl pot utiliza în continuare. Mai mult, unele substanțe frigorifice actuale, cum ar fi hidrofluorocarburile (HFC), pot dăuna mediului, contribuind la încălzirea globală.
Unele sisteme de congelare, în special cele cu propan, folosesc amoniac ca agent frigorific, ceea ce reprezintă o revenire la primele zile ale sistemelor de refrigerare. Amoniacul este puternic coroziv și provoacă arderea ochilor și a sistemului respirator și poate fi fatal în cantități mari. Este nevoie de tehnicieni calificați și protocoale procedurale stricte pentru a lucra la sistemele de refrigerare fără a elibera niciunul dintre aceste gaze periculoase.
