Vēstures gaitā cilvēki ir meklējuši veidus, kā uzturēt ēdienu vēsā veidā, lai novērstu sabojāšanos un aizsargātu viņu veselību. Viena no agrākajām stratēģijām, kuru Indijā pirmo reizi izmantoja pirms vairākiem simtiem gadu, bija ūdens iztvaikošanas dzesēšanas enerģijas izmantošana. Jau 11. gadsimtā tika izstrādāti paņēmieni, kā kondensēt ūdens tvaikus ruļļos, to saspiest un nosūtīt caur atveri, lai tas iztvaikotu. Ūdens tomēr nav ļoti labs dzesēšanas līdzeklis, un šīs agrīnās dzesēšanas sistēmas nebija īpaši efektīvas.
kredīts: Christian Horz / iStock / GettyImagesDzesēšanas sistēmā, kuru redzat uz tipiska saldētavas, ir divi spoļu komplekti: kondensatora spoles un iztvaikošanas spoles.Ātri virzoties uz 18. gadsimtu, kad izgudrotāji sāka būvēt saldēšanas sistēmas, saspiežot gaisu, amonjaku un citas gāzes un pēc tam piespiežot tās absorbēt siltumu, samazinot spiedienu un ļaujot tām izplesties. Tomēr saldēšana lielā mērā nebija dzīvotspējīga līdz 1876. gadam, kad vācu inženieris Karls fon Linde uzbūvēja kondensācijas sistēmu, kas varētu šķidrināt šīs gāzes. Apmēram 50 gadus vēlāk General Electric noslēdza saldētavas vecumu, pārdodot pirmo plaši pieejamo saldēšanas sistēmu, kurā kā aukstumaģents tika izmantota patentēta gāze, kas pazīstama kā Freons.
Ledusskapji un saldētavas tagad ir ikdienišķa parādība, un katrā mājsaimniecībā tāds ir, lai gan Freons tagad ir novecojis. Lielākajai daļai vienību ir gan ledusskapja, gan saldētavas nodalījums, bet dzesēšana faktiski notiek saldētavā, un ventilators vēsu gaisu cirkulē ledusskapja nodalījumā. Neatkarīgi no tā, vai ierīce ir maza sadzīves tehnika vai liela komerciāla ieejas zona, dzesēšanas sistēma darbojas pēc tā paša pamatprincipa - saldētavas.
Saldētavas kompresors ir saldēšanas sistēmas sirds
Saldēšanas sistēmā, kuru redzat uz tipiska saldētavas, ir divi spoļu komplekti: kondensatora spoles un iztvaikošanas spoles, un tos atdala ar nelielu atveri, kas pazīstama kā izplešanās vārsts. Ja saldētavā darbojas elektrība, ko ne visi saldētavas izmanto, elektriskā saldētavas kompresora sūknis saspiež aukstumaģentu pirmajā spolē un liek tam izsmidzināt caur izplešanās vārstu otrajā spolē. Tā kā spiediens otrajā spolē ir daudz zemāks, dzesēšanas šķidrums iztvaiko, un tieši tas nodrošina dzesēšanu.
Ķīmijas valodā iztvaikošana ir endotermisks process, kas nozīmē, ka tas absorbē siltumu. Siltums nāk no apkārtējā gaisa, un tas nodrošina enerģiju, kas aukstumaģenta molekulām nepieciešama, lai nonāktu gāzveida stāvoklī. Saldētava ne tik daudz pieliek gaisu vēsumam, cik no tā atņem siltumu, un šim siltumam kaut kur jāiet.
Pēc pārvēršanās gāzē dzesēšanas šķidrums nonāk atpakaļ kondensatora spirālēs, kur kondensatora sūknis to saspiež un pārvēršas šķidrumā. Spiediens rada siltumu, kas pabeidz termisko ciklu, un siltumam jābūt izkliedētam no saldētavas nodalījuma, lai saldētavā uzturētu zemu temperatūru. Daudzām vienībām ir ventilators, lai to atvieglotu. Termisko ciklu var turpināties bezgalīgi, ja spoles ir noslēgtas un neviens no aukstumaģenta nevar izkļūt.
Saldētavas nodalījumam jābūt labi noslēgtam
Saldētavas temperatūra var samazināties līdz 0 grādiem pēc Fārenheita (-18 C) un pat zemāk, taču, lai tas notiktu, nodalījumam jābūt labi noslēgtam. Iztvaikošanas spoles parasti atrodas aiz saldētavas aizmugures sienas. Kamēr nodalījums ir noslēgts, spoles turpina absorbēt siltumu no saldētavas nodalījuma un izkliedē to caur kondensatora spolēm, un temperatūra saldētavā turpina pazemināties.
Lielākajai daļai saldētavu ir termostats, kas uzrauga temperatūru. Kad ir sasniegta mērķa temperatūra, termostats signalizē saldētavas kompresoram par izslēgšanos. Ja nodalījums ir labi noslēgts un izolēts, nepieciešams ilgs laiks, līdz temperatūra paaugstinās un kompresors darbojas. Vājie durvju blīvējumi, kas ļauj siltā gaisā iekļūt saldētavas nodalījumā, liek kompresoram darboties biežāk, un tas tērē enerģiju.
Saldētavām nepieciešama periodiska atkausēšana
Viens no iemesliem, kāpēc jums ir saldētava, ir ledus pagatavošana un uzglabāšana, bet ledus vajadzētu atrasties paplātēs vai maisiņos, nevis uz saldētavas sienām. Kad ledus sakrājas uz saldētavas sienas blakus iztvaikošanas spolēm vai pašām spolēm, tas traucē gaisa plūsmu un samazina to dzesēšanas efektivitāti. Tā rezultātā kondensatoram ir smagi jāstrādā, un tas tērē enerģiju.
Dziļās saldētavas darbības princips ir tāds, ka spoles absorbē siltumu no apkārtējā gaisa, bet to nevar izdarīt, ja tās ir pārklātas ar ledu vai sals. Tāpēc periodiskā atkausēšana ir tik svarīga un kāpēc daudziem saldētavām ir automātiska atkausēšanas funkcija. Ja saldētavai nav atkausēšanas funkcijas, tai jābūt manuāli atkausētai, izslēdzot to pietiekami ilgi, lai ledus izkustu.
Ja saldētavai ir atkausēšanas mehānisms, tas parasti ir sildelements, kas piestiprināts pie iztvaikošanas spoles. Atkausētājs, iespējams, ieslēdzas automātiski, vai arī jums tas var būt jāieslēdz manuāli. Jebkurā gadījumā tas izkausē ledu uz ruļļiem, un ūdens caur kanalizācijas caurulēm iet uz trauku, no kurienes tas var iztvaikot.
Kas padara saldētavu atšķirīgu no ledusskapja?
Lielākajai daļai ledusskapju ir pievienots saldētava, un tie atrodas atsevišķos nodalījumos. Ideālā saldētavas temperatūra ir aptuveni 0 F (-18 C), bet ledusskapja nodalījumā tā vairāk atgādina 40 F (4 C). Lai saglabātu šo temperatūras starpību, nodalījumus atdala ar ventilācijas atveri, un ventilators no saldētavas ledusskapī atdzesē vēsu gaisu tikai tad, kad tas ir nepieciešams.
Jūs regulējat temperatūru ledusskapja nodalījumā, pielāgojot ventilatora darbību. Ja durvju blīvslēgi un izolācija ir neskarti un saldētava ir pienācīgā temperatūrā, bet ledusskapis ir pārāk silts vai pārāk auksts, iemesls parasti ir ventilatora darbības traucējumi. Tomēr, ja saldētavas temperatūra ir augstāka, nekā tai vajadzētu būt, parasti tas ir vainīgs kondensators, un tā ir nopietnāka problēma.
Vai jūs pats varat apkalpot savu saldētavu?
Ja ledusskapī viss notiek nepareizi, jūs bieži varat pats salabot ventilatoru vai vadības ierīces, ja zināt, ko jūs darāt. Tas ir pavisam cits stāsts, kad nevarat uzturēt saldētavas temperatūru, jo tas parasti nozīmē, ka pastāv problēmas ar saldēšanas sistēmu. Federālais likums aizliedz nelicencētām personām apkalpot saldēšanas sistēmas.
Viens no galvenajiem aizlieguma iemesliem ir saistīts ar aukstumaģenta nepastāvību. Kaut arī Freons (pazīstams arī kā R22 dzesēšanas līdzeklis) vairs netiek izmantots, jo tas ir hlorfluorogļūdeņradis, kas bojā Zemes ozona slāni, dažas vecākas sistēmas to joprojām var izmantot. Turklāt daži pašreizējie dzesēšanas līdzekļi, piemēram, fluorogļūdeņraži (HFC), var arī kaitēt videi, veicinot globālo sasilšanu.
Dažās saldēšanas sistēmās, īpaši propāna, kā dzesēšanas līdzekli tiek izmantots amonjaks, kas ir atgriešanās saldēšanas sistēmu pirmajās dienās. Amonjaks ir ļoti kodīgs un izraisa acu un elpošanas sistēmas dedzināšanu un lielos daudzumos var būt nāvējošs. Darbam ar saldēšanas sistēmām nepieciešami kvalificēti tehniķi un stingri procesuālie protokoli, neizdalot nevienu no šīm bīstamajām gāzēm.
