През цялата история хората са търсили начини да запазят храната хладна, за да предотвратят развалянето и да защитят здравето си. Една от най-ранните стратегии, използвана за пръв път в Индия преди няколкостотин години, беше да се използва енергията за охлаждане на изпаряващата се вода. Още през 11-ти век са разработени техники за кондензиране на водна пара в намотки, натиск върху нея и изпращане през отвор, за да се изпари. Водата обаче не е много добър хладилен агент и тези системи за ранно охлаждане не бяха много ефективни.
кредит: Christian Horz / iStock / GettyImagesХладилната система, която виждате на типичен фризер, има два комплекта намотки, кондензаторните намотки и изпарителните бобини.Бързо напред към 18-ти век, когато изобретателите започват да изграждат хладилни системи, като компресират въздух, амоняк и други газове и след това ги принуждават да поемат топлина, като намаляват налягането и позволяват да се разширят. Охлаждането не стана жизнеспособно в голям мащаб, обаче, до 1876 г., когато германският инженер Карл фон Линде изгради кондензна система, която може да втечни тези газове. Около 50 години по-късно General Electric приключи ерата на ледената кутия, като пусна на пазара първата широко достъпна хладилна система, която използва запазен газ, известен като фреон като хладилен агент.
Хладилниците и фризерите вече са нещо обичайно и всяко домакинство има такова, въпреки че фреонът вече е остарял. Повечето агрегати имат както хладилник, така и фризер, но всъщност охлаждането става във фризера и вентилатор циркулира хладния въздух в отделението за хладилник. Независимо дали устройството е малък домакински уред или голяма търговска зона за разходка, охлаждащата система работи на същия основен принцип на дълбокия фризер.
Фризерният компресор е сърцето на хладилната система
Хладилната система, която виждате на типичен фризер, има два комплекта намотки, кондензаторните намотки и изпарителните бобини и те са разделени от малък отвор, известен като разширителен клапан. Ако фризерът работи на електричество, което не всички фризери правят, електрическа помпа за фризер компресор натиска хладилния агент в първата намотка и това го принуждава да пръска през разширителния клапан във втората намотка. Тъй като налягането във втората намотка е много по-ниско, хладилният агент се изпарява и точно това осигурява охлаждането.
На езика на химията изпаряването е ендотермичен процес, което означава, че той абсорбира топлината. Топлината идва от околния въздух и осигурява енергията, от която молекулите на хладилния агент се нуждаят, за да влязат в газообразно състояние. Фризерът не придава толкова прохлада на въздуха, колкото изважда топлината от него и тази топлина трябва да отиде някъде.
След превръщането си в газ, хладилният агент циклизира обратно в намотките на кондензатора, където той се подлага на налягане от кондензаторната помпа и се превръща обратно в течност. Притискането генерира топлина, която завършва термичния цикъл, а топлината трябва да се отдели далеч от фризерното отделение, за да се поддържа ниската температура във фризера. Много единици имат вентилатор, за да улеснят това. Термичният цикъл може да продължи за неопределено време, при условие че бобините са запечатани и никой от хладилния агент не може да излезе.
Отделение за фризер трябва да е добре запечатано
Температурата на дълбокия фризер може да спадне до 0 градуса по Фаренхайт (-18 C) и дори по-ниска, но за да се случи това, отделението трябва да бъде добре запечатано. Изпарителните бобини обикновено са разположени зад задната стена на фризера. Докато отделението е запечатано, бобините продължават да поглъщат топлината от камерата на фризера и да я разсейват през кондензаторните бобини, а температурата във фризера продължава да спада.
Повечето фризери имат термостат, който следи температурата. Когато се достигне целевата температура, термостатът сигнализира на компресора на фризера да се изключи. Ако отделението е добре запечатано и изолирано, отнема много време температурата да се повиши и компресорът да се включи. Лошите уплътнения на вратите, които позволяват топъл въздух във фризерното отделение, карат компресора да се движи по-често и това губи енергия.
Фризерите се нуждаят от периодично размразяване
Една от причините да имате фризер е да правите и съхранявате лед, но ледът трябва да е в тави или торби, а не по стените на фризера. Когато ледът се събира върху стената на фризера до изпарителните бобини или самите бобини, той пречи на въздушния поток и намалява тяхната ефективност на охлаждане. В резултат на това кондензаторът трябва да работи по-усилено и това губи енергия.
Принципът на работа на дълбокия фризер е, че намотките абсорбират топлина от околния въздух, но те не могат да направят това, ако са покрити с лед или студ. Ето защо периодичното размразяване е толкова важно и защо много фризери имат функция за автоматично размразяване. Ако фризерът няма функция за размразяване, той трябва да бъде размразен ръчно, като го изключите достатъчно дълго, за да се стопи леда.
Когато фризерът има механизъм за размразяване, той обикновено е под формата на нагревателен елемент, прикрепен към изпарителната бобина. Дефростерът може да се включи автоматично или може да се наложи да го включите ръчно. Така или иначе топи леда върху серпентините и водата преминава през система от дренажни тръби до тиган, откъдето може да се изпари.
Какво прави фризера различен от хладилника?
Повечето хладилници се предлагат с прикрепен фризер и те са в отделни отделения. Идеалната температура на дълбокия фризер е около 0 F (-18 C), но в хладилното отделение е по-скоро като 40 F (4 C). За да се поддържа тази разлика в температурата, отделенията се разделят с вентилационен отвор и вентилаторът изпуска хладен въздух от фризера в хладилника само когато е необходимо.
Регулирате температурата в отделението на хладилника, като регулирате работата на вентилатора. Ако уплътненията и изолацията на вратите са непокътнати и фризерът е на правилната температура, но хладилникът е твърде топъл или твърде студен, причината обикновено е неизправност на вентилатора. Ако температурата на фризера е по-висока, отколкото трябва да бъде, обикновено вината е кондензаторът и това е по-сериозен проблем.
Можете ли да обслужвате сами вашия фризер?
Когато нещата се объркат в хладилник, често можете сами да поправите вентилатора или органите за управление, ако знаете какво правите. Това е друга история, когато не можете да поддържате температурата на фризера, защото това обикновено означава, че има проблем с хладилната система. Федералният закон забранява на нелицензирани лица да обслужват хладилни системи.
Една от основните причини за забраната е свързана с летливостта на хладилния агент. Въпреки че фреонът (известен още като хладилен агент R22) вече не се използва, тъй като е хлорофлуоровъглерод, който уврежда озоновия слой на Земята, някои по-стари системи все още могат да го използват. Освен това някои текущи хладилни агенти, като хидрофлуоровъглеводороди (HFC), също могат да навредят на околната среда, като допринесат за глобалното затопляне.
Някои фризерни системи, по-специално пропановите, използват амоняк като хладилен агент, което е завръщане в ранните дни на хладилните системи. Амонякът е силно разяждащ и причинява изгаряне на очите и дихателната система и може да бъде фатален в големи количества. За работа с хладилни системи са необходими квалифицирани техници и строги процедурни протоколи, без да се отделя нито един от тези опасни газове.
