Buzdolabı Nasıl Çalışır

[summary]Bu kaynak, bir buzdolabının nasıl çalıştığını açıklar. Soğutma döngüsünü anlayarak buzdolabınızda oluşabilecek sorunları daha iyi tespit edebilir ve onarabilirsiniz.[\/summary]

Bir buzdolabı, cihazın içinden ısıyı alıp çevreye aktarmak için buhar sıkıştırmalı soğutma döngüsünü kullanır. Isı enerjisini dışarıya etkili bir şekilde taşıyarak iç kısımdaki alanı soğutur. Bu süreç, sistemdeki ısıyı verimli bir şekilde aktarmak için termodinamik prensiplerine ve soğutucu akışkanların özelliklerine dayanır.

Burada göreceğiniz teorik şemalardan evinizdeki buzdolabına geçiş yapmanıza yardımcı olmak için, yaygın buzdolabı düzenlerine ait üç şema bulunmaktadır. Büyütülmüş halini görmek için her bir şemaya tıklayın.

Eski ve klasik üstten donduruculu buzdolabı

Bir sonraki evrim, Yan Yana (Side-by-Side) buzdolabı. Bazıları çift evaporatöre sahip olabilir.

Daha üst segment cihazlarda çok yaygın olan, genellikle iki evaporatöre sahip French Door buzdolabı. Özellikle yan yana modellerde çift evaporatörlü başka düzenler de bulabilirsiniz.

Soğutma döngüsü dört ana bileşenden oluşur: kompresör, kondenser, genleşme vanası veya kılcal boru ve evaporatör. Bunların tümü, bölme içindeki ısıyı emmek ve bölme dışına atmak için soğutucu akışkanın basıncını ve fazını (sıvı veya gaz) manipüle eder. Bu bileşenleri yukarıdaki üç farklı buzdolabı şemasında görebilirsiniz. Hepsi, aşağıda açıklanan aynı çalışma prensiplerini kullanır.

• Döngü, esasen elektrik motoruyla çalışan bir pompa olan kompresör ile başlar.
• Kompresörün temel işlevi, soğutucu akışkan gazını sıkıştırarak sıcaklığını ve basıncını artırmaktır.

• Sıcak ve yüksek basınçlı soğutucu akışkan gazı kompresörden çıkar ve buzdolabının arkasında veya altında bulunan bir dizi bobin veya boru olan kondensere girer.
• Kondenser fanı kondenser borularının üzerinden hava üfledikçe gaz, çevresindeki ortama (havaya) ısıyı bırakır.
• Soğutucu akışkan gazı kondenser içinde soğudukça yoğunlaşır, daha fazla ısı açığa çıkarır ve hala yüksek basınç altındayken ılık bir sıvı haline gelir.

• Yüksek basınçlı ılık sıvı soğutucu akışkan, sıvı akışını kısıtlayan kılcal boru adı verilen küçük çaplı bir borudan akar.
• Bu kılcal boru, soğutucu akışkanın içinden geçerken basınç kaybetmesine neden olur.
• Kılcal borunun evaporatörle birleştiği uçta, evaporatördeki düşük basınç, sıvı soğutucu akışkanın genleşmesine ve az bir kısmının tekrar buhara dönüşmesine olanak tanır.
• Sıvının bu küçük kısmı buharlaşmak için ılık soğutucu akışkandan ısıyı emer, geri kalan sıvıyı soğutur ve soğuk, düşük basınçlı sıvı ile bir miktar gazdan oluşan düşük sıcaklıklı bir karışım haline getirir.
• Şemamızda bir genleşme vanası gösterilmiştir; kılcal boru da temel olarak aynı işi yapar.

• Soğuk, düşük basınçlı soğutucu akışkan sıvısı ve gaz karışımı, buzdolabı veya dondurucu bölmesinin içinde bulunan bir dizi bobin veya boru olan evaporatörden geçer.
• Karışımdaki sıvı soğutucu akışkan buharlaşır ve bunu yaparken buzdolabının içindeki havadan ısıyı emerek havanın soğumasına neden olur.
• Evaporatör fanı, havanın soğuk evaporatörün yanından geçip buzdolabının iç kısmını soğutması için içerideki havayı sirküle eder.
• Bu hava soğutma işlemi, istenen sıcaklığa ulaşılana kadar devam eder. Kompresör kapatıldığında soğutucu akışkan akışı durur ve soğutma sona erer.

• Artık ısınmış ve tamamen düşük basınçlı, soğuk bir gaza dönüşmüş olan soğutucu akışkan, döngünün yeniden başladığı kompresöre geri döner.

• Buzdolabının sıcaklığı, Sıcaklık sensörü ve termostatları içeren bir geri beslemeli kontrol sistemi aracılığıyla korunur.
• Bölmelerin içindeki sıcaklık ayarlanan değerin üzerine çıktığında, termostat kompresöre soğutma döngüsünü başlatması için sinyal gönderir.
• İstenen sıcaklığa ulaşıldığında, termostat kompresöre durması için sinyal verir. Kompresör durduğunda soğutma da durur.

Soğutucu akışkanı bir ısı süngeri olarak düşünebilirsiniz. Sıkıca kavranmış (yani sıkıştırılmış) bir sünger, su dolu bir leğene (buzdolabının içi) daldırılır. Süngeri serbest bırakmak (basıncı azaltmak/genleşme), süngerin leğendeki suyu (ısıyı) emmesini sağlar. Islanan sünger leğenden çıkarılır ve sıkılır (sıkıştırma), bu da suyun dışarı akmasına neden olur. Bu işlemi birçok kez tekrarladığınızda, orijinal leğendeki suyun çoğunu boşaltabilirsiniz.

Diğer bir karşılaştırma da insan vücudunun soğutma mekanizması olan terlemedir. Vücudunuz sizi soğutmak için bir faz değişimi (suyun buharlaşması) kullanır. Vücudunuz bunu gerçekleştirmek için ısı sağlar ve bu da sizi serinletir. Hava kuru olduğunda buharlaşma hızla gerçekleşir ve soğutma etkisi yüksektir. Hava nemli olduğunda ter iyi buharlaşmaz ve kendinizi sıcak ve terli hissedersiniz.

İyi soğutucu akışkanlar, buzdolabı veya dondurucu içi gibi soğuk koşullarda bile kaynayarak ısıyı emebilmek için düşük bir kaynama noktasına sahiptir. Ayrıca, sıvı ve gaz olarak var olabilecekleri en yüksek sıcaklığı belirleyen yüksek bir kritik noktaya ve faz değişimleri (sıvıdan gaza geçiş gibi) sırasında daha fazla ısı emebilmeleri (veya bırakabilmeleri) anlamına gelen yüksek bir gizli ısıya sahiptirler. Son olarak, ısı transferini kolaylaştırmak için basıncın manipüle edilebilmesi ve yüksek yoğunluk (bileşikte depolanan enerjiyi maksimize etmek ve etkinliğini daha da artırmak için) amacıyla sistemin her yerinde (kılcal boru hariç) minimum akış kaybıyla ilerleyebilmek için düşük viskoziteye güvenirler. Soğutucu akışkanlar, bu özelliklere sahip kimyasal yapıları ve düşük toksisite ile maliyet etkinliği gibi diğer özellikleri nedeniyle seçilirler.

Bir buzdolabı, termodinamik ilkelerine dayanarak çalışır; soğutucu akışkanı borulardan oluşan bir döngüde pompalayarak buzdolabının içindeki ısıyı emer ve dışarıda tahliye eder.