Buzdolabı nasıl çalışır

Buzdolaplarının amacı yiyecekleri soğuk tutmaktır. Soğuk hava yiyeceklerin daha uzun süre taze kalmasını sağlar. Bu soğutmanın arkasındaki basit neden, soğuk havada bakterilerin faaliyetleri iyice yavaşlayacaktır ve bakterilerin yemeği bozması daha uzun sürecektir.
Örneğin, oda sıcaklığında dışarıda 2 - 3 saat duran bir sütteki bakteri sayısı buzdolabında duran bir süte göre daha fazla bakteri içerir.

Günlük hayatımızda vazgeçemediğimiz buzdolapları sadece evlerde değil ofislerde hatta otomobillerde bile kullanılacak ebatlarda tasarlansa da hepsinin çalışma prensibi aynı.

Peki, nasıl çalışır?

Eğer elinize kolunuza kolonya dökerseniz bir soğuma hissi gelecektir. Peki, bu nasıl gerçekleşir? Kolonya içerisinde bulunan alkol kolay buharlaşan yani buharlaşma sıcaklığı düşük bir maddedir. Kolumuza döktüğümüz kolonya içerisindeki alkol vücudumuzdan ısı alarak buharlaşır. Biz de bu ısı kaybı neticesinde kolonya döktüğümüz yerde serinlik hissederiz. Burada tam olarak yapılan ısı transferidir.

İşte buzdolapları da buna benzer çalışır. Buzdolaplarında soğutucu bir dizi gizlenmiş bobinleri içeresindedir. Dahice bir yöntem kullanarak ısıyı içerden dışarıya yönlendiriyor. Bobinler sayesinde sıcak hava alınır dışarı bırakılır. Bunu fiziğin temel yasalarından biri olan termodinamikten yararlanarak gerçekleştirir.

Bir cismin farklı sıcaklıktaki bölgeleri arasında, birbirleriyle temas halindeki parçacıklardan, yüksek enerji seviyesinde bulunanlardan, düşük enerji seviyesinde bulunanlara doğru geçen enerji, iletimle ısı geçişi olarak ifade edilir. Enerji geçişi katı, sıvı ve gaz ortamında gerçekleşebilir.

Buzdolabın temel parçalarını sıralayacak olursak; 

Kompresör: Kompresörler soğutucu sistemin kalbini oluşturmaktadır ve çalışma prensipleri ne olursa olsun buharlaştırıcıdan çıkan gazı yoğuşma basıncına kadar sıkıştırılması işlevini yerine getirmektedir.

Yoğuşturucu (kondenser): Kondenser kompresörden emdiği basıncı yüksek akışkanı (soğutucu gaz) içerisinde dolaştırarak dışarıya ısı vermesini sağlar. Buzdolabının arka dış yüzeyindedir. 

Buharlaştırıcı (evaporatör): Buharlaştırıcı, kısılma vanasından gelen düşük sıcaklık ve düşük basınçtaki sıvının, kabin ısısını alarak buharlaştığı bölümdür. Bu nedenle demir, çelik, pirinç, bakır ve alüminyum gibi malzemelerden imal edilir.

Genişleme valfi: Genleşme vanası ya da kısılma vanası, soğutucu akışkan basıncını istenilen buharlaştırıcı basıncına düşürmeye yarayan sistem elemanıdır. Kompresörde sıkıştırılan soğutucu akışkan yoğuşturucuda ısı vererek sıvı hale geldikten sonra genleşme vanasına gelir ve basıncı buharlaştırıcı basıncına düşer.

Soğutucu Gaz: Buzdolabının içindeki ısıyı dışarı taşımak için kullanılan özel akışkan maddelerdir. Bu madde kompresör sayesinde sistem içinde sürekli döndürülür. Akışkan madde buzdolabı içerisinde dolaşırken ortam basınç ve sıcaklığa göre kimi zaman sıvı kimi zaman gaz haline geçen kimyasal bir maddedir.

Şimdi buzdolabındaki soğutma döngüsüne bakalım.

1) Kompresör soğutucu maddeyi sıkıştırır ve yüksek basınç, yüksek sıcaklık ile buzdolabının kondenserine doğru iter.

2) Soğutucu gaz kondenser borusundan geçerken sıcaklığı ortam sıcaklığının yüksek olduğundan, kondanserden dış ortama doğru ısı atılır. Bu nedenle buzdolaplarını duvara tamamen dayamayınız. Arka taraftaki borular sıcaklıklarını ne kadar çok atarsa bızd0labının içini o kadar rahat soğutacaktır. Isı transferi sonucu soğutucu gazın sıcaklığı düşer. Ama basıncı halen yüksektir ve soğutucu sıvı faza geçer.

3) Daha sonra akışkan genleşme vanasından akar. Genleşme vanasından yüksek basınçlı alandan düşük basınçlı alana akan sıvı soğutucu genleşir ve buharlaşır.

4) Basıncı ve buharlaşma sıcaklığı düşmüş olan soğutucu, buharlaşma işlemini evaporatör’de sağlar. Buzdolabı içindeki havadan ve hava aracılığı ile yiyeceklerden daha düşük olduğu ısıyı alır. Soğutucu aldığı ısı sonucunda tekrar gaz fazına geçer.

5) Dönüş borusu ile kompresöre gelir ve sıkıştırılır. Ve böylece döngü tamamlanır ve aynı döngü tekrar başlatılır.

Isı düzeyini sağlayan termostat buzdolabının sıcaklığını ayarlamamıza sağlar. Buzdolabı yeterince soğuduğunda elektrik bağlantısı kesilir ve kompresörün sağladığı dolaşım durdurulur.

Buzdolabını açmaya çalıştığımızda bir dirençle karşılaşırız. Bunun nedeni soğuk nedeniyle buzdolabı içindeki hava basıncının mutfağımızdaki havadan daha düşük olmasıdır. Mutfaktaki yüksek basınç buzdolabındaki alçak basınca bir kuvvet uygular. Kapağı açabilmek için bundan daha büyük bir kuvvet uygulamalıyız. Buzdolabı kapaklarının kenarında bulunan plastikler ısı yalıtımını sağlar. Bunları içerisinde kapakların kapanmasını kolaylaştıran mıknatıslar vardır.