Jak działa lodówka i jej budowa

Jak działa lodówka

O tym, że lodówka jest przydatnym wynalazkiem z pewnością każdy się już zdążył przekonać. Stanowi jeden z najbardziej niezbędnych sprzętów AGD w domu. Jest wyposażeniem, którego trudno pominąć.

Powodem, dla którego musi się znaleźć w każdym domu, jest choćby chęć gromadzenia produktów spożywczych w większych ilościach. Na jej pożyteczny charakter wpływa też zmiana naszych przyzwyczajeń oraz styl życia. Chętniej sięgamy po produkty mrożone, które są w stanie dłużej przechować cenne składniki odżywcze. Nasz inny artykuł pokazuje lodówki w rankingu i konkretne modele, a poniżej opisujemy działanie lodówek.

Lodówka czy chłodziarka?

W pierwszej kolejności warto wyjaśnić dokładne znaczenie nazwy „lodówka”. Takim pojęciem określa się bowiem urządzenie z lodem, a to właśnie chłodziarka jest sprzętem, który zajmuje się rozprowadzaniem czynnika chłodzącego po całym jej wnętrzu za pomocą energii elektrycznej.

Podstawowa zasada działania lodówek oparta jest na wymianie ciepła pomiędzy dwoma środowiskami, czyli wnętrzem chłodziarki a pomieszczeniem. W jej wnętrzu znajduje się czynnik chłodzący, który będzie obniżał temperaturę do ok. 5 stopni Celsjusza.

Powstające w tym procesie ciepło wydzielane jest na zewnątrz, o czym możemy się łatwo przekonać dotykając ścian lodówki. Są one wyraźnie cieplejsze. Czasem bywa to też przedmiotem wielu zapytań konsumentów, ich wątpliwości kierowanych pod adresem producenta.

Czynnik chłodzący w lodówkach

W lodówce podczas jej prawidłowego działania zachodzą istotne procesy chemiczne z udziałem czynnika chłodzącego. Na przestrzeni lat, w doborze chłodziwa dochodziło do wielu zmian i z pewnością wciąż będą one mieć miejsce.

Pierwsze konstrukcje lodówek bazowały na amoniaku, który jednak jest toksyczny dla ludzi, dlatego został wycofany. Następnie sięgnięto po freon, lecz bardzo dużo mówiło się o jego szkodliwości dla środowiska. Przez lata podnoszono jego istotny wpływ na powstanie dziury ozonowej. Wielu użytkowników do tej pory jednak uważa, że to właśnie freon znacznie przedłużał żywotność lodówek.

Obecnie wykorzystuje się do tego celu gaz palny, czyli izobutan R600a, który w niewielkich ilościach nie jest niebezpiecznym gazem.

Fizyka a lodówka

Chcąc zrozumieć istotę działania lodówki, należy przypomnieć sobie kilka praw termodynamiki. Jednym z nich jest zasada, że parująca ciecz pobiera ciepło z otoczenia jednocześnie ochładzając, o czym możemy się przekonać na własnej skórze, podczas gorącego lata. Kolejnym istotnym prawem jest fakt, że rozszerzający się gaz zmniejsza swoją temperaturę. Obie zasady znajdują zastosowanie w chłodziarko-zamrażarkach.

Budowa lodówki

Lodówka składa się z kilku głównych elementów, jakimi są:

  • parownik
  • sprężarka, czyli inaczej agregat
  • skraplacz
  • termostat
  • zawór rozprężny – kapilara

Parownik – chłodzi jedzenie

Parownik to cienkie rurki, przez które przepływa czynnik chłodzący. Mamy tu niskie ciśnienie i niską temperaturę, co sprawia, że chłodziwo zaczyna wrzeć. Chłodziwo będzie parować w parowniku, jeśli dostarczyć mu ciepła. Zostaje ono pobrane z otoczenia, a więc z komory chłodziarki, jednocześnie obniżając jej temperaturę. Kolejnym punktem drogi z parownika jest sprężarka. Do niej trafia gaz już nie w postaci cieczy, lecz w postaci lotnej. Ciśnienie i temperatura ulegają wzrostowi.

Sprężarka – serce każdej lodówki

To właśnie sprężarka jest swego rodzaju sercem chłodziarki, ponieważ odpowiedzialna jest za obieg chłodziwa, które pod wpływem działania procesów chemicznych, chłodzi wnętrze komory. Do jej zadań należy więc pompowanie czynnika chłodzącego i rozprowadzanie po całym układzie.

Skraplacz i kapilara

Ze sprężarki gaz dostaje się do skraplacza, który widoczny jest gołym okiem, ponieważ został umieszczony na tylnej ścianie lodówki. To spora ilość rurek, bo gaz musi mieć czas na skroplenie. Na końcu skraplacza umieszczona jest kapilara, będąca czynnikiem dławiącym. Tutaj obniża się temperatura i ciśnienie chłodziwa, przez co ponownie uzyska ono postać cieczy. Cykl ten jest zamknięty i działa naprzemiennie, choć może zostać zakłócony poprzez awarię któregoś z ważnych elementów chłodziarki.

A po co chłodziarce termostat?

Termostat ma swoje istotne zadanie, która polega na regulowaniu pracy samej sprężarki. Jednym słowem, będzie też wpływał na regulację temperatury panującej w komorze chłodziarki i reagował, jeśli konieczne będą jakieś zmiany.

Termostat wyposażony jest w czujnik wykrywający poziom chłodzenia lodówki. Gdy uzna, że panuje tam już odpowiednie zimno, wówczas wyłącza sprężarkę. W odwrotnym przypadku, ponownie ją załączy. To właśnie ta zasada działania odpowiedzialna jest za odgłosy, które wydaje lodówka.

Najnowsze chłodziarko-zamrażarki posiadają dwa termostaty, ponieważ regulują pracę każdej komory z osobna, czuwając na odpowiednim poziomem temperatury.

Rodzaje chłodziarek

Chłodziarki, jakie są nam najbardziej znane i dostępne w sklepach, to urządzenia sprężarkowe. Oparte są one o zjawisko zamiany chłodziwa z postaci cieczy w gaz i odwrotnie.

Chłodziarki absorpcyjne zaś to urządzenia mniejsze, np. turystyczne, ponieważ ich mechanizm zajmuje mniej miejsca. Nie są one wyposażone w sprężarkę.

Innym typem urządzeń są chłodziarki magnetyczne, które działają bazując na efekcie magnetokalorycznym. Szacuje się, że sprawność tego mechanizmu jest wyższa nawet o 40% od standardowych rozwiązań.

Chłodziarki termoelektryczne wykorzystują zaś efekt Poltiera. Energia jest wydzielana lub pochłaniana pod wpływem prądu elektrycznego.

Chłodziarka termoakustyczna natomiast, opiera się na naturalnych właściwościach fali akustycznej, która jest w stanie zaburzyć gęstość, temperaturę, ciśnienie oraz energię, wpływając na przemiany gazu.

Z pewnością nie jest to jeszcze koniec odkryć dotyczących agregatów i zasad działania chłodziarko-zamrażarek. Urządzenia chłodzące są przecież wykorzystywane także w wielu innych branżach przemysłu, np. do chłodzenia pomieszczeń. Ta dziedzina będzie się więc rozwijać, aby sprzęty mogły być jeszcze łatwiejsze w obsłudze, prostsze w swej budowie oraz oszczędniejsze w eksploatacji.

O autorze

Rankingo

Stworzyliśmy tę stronę aby dawać naszym czytelnikom dokładne, bezstronne i niezależne porady na temat tego co kupić. Staramy się dostarczać wartościowe informacje, które są oparte o doświadczenie twórców strony, odpowiednią analizę poszczególnych tematów, danych technicznych produktów oraz opinii klientów. Czytaj więcej