𝗥𝗢𝗕𝗬 𝗙𝗥𝗜𝗚 - Ce este un frigider?

Frigiderul este unul dintre aparatele din jurul nostru care reuseste sa ne raceasca alimentele. Acest aparat este compus din mai multe componente, fiecare avand un rol important in producerea aerului rece din interiorul frigiderului.

Ce este un frigider: frigiderul este echipat aşadar cu o reţea etanşă de ţevi şi conducte dintre care primele sunt dispuse în interiorul său (circuitul de răcire), iar celelalte în exterior, pe peretele posterior (condensatorul). Prin acest sistem continuu de ţevi şi conducte curge agentul frigorific. În funcţie de locaţia sa în cadrul reţelei de ţevi la un moment dat, refrigerentul este fie în stare lichidă, fie în stare gazoasă.

Ce înseamnă un frigider și cum își desfășoară funcționarea sunt întrebări care ne vin în minte cu toții, mai ales atunci când avem nevoie de servicii de reparații pentru frigidere.

În momentul capturat în imaginea de mai jos, când lichidul de răcire circulă prin circuitul de răcire, acesta se găsește într-o fază gazoasă la temperaturi joase. Când aerul încălzit de alimentele proaspete intră în frigider și intră în contact cu țevile reci, are loc un transfer de căldură din alimente către gazul refrigerant. Acest proces rezultă în răcirea compartimentului destinat depozitării alimentelor, iar în același timp, refrigerantul se încălzește și curge către compresor.

CUM FUNCTIONEAZA COMPRESORUL ŞI CONDENSATORUL

Agentul frigorific trece printr-un proces prin care căldura preluată din alimentele depozitate în frigider este eliminată, readucându-l astfel la o temperatură scăzută. Dar ce se întâmplă în realitate în această etapă?

Inițial, compresorul comprimă gazul, acest proces încălzindu-l similar modului în care o pompă de bicicletă se încălzește în timpul umflării unei roți. Odată devenit un gaz extrem de fierbinte, agentul frigorific străbate rețeaua de conducte de lichefiere a condensatorului, aflată, după cum am menționat anterior, în partea exterioară a frigiderului, pe spatele acestuia. Pe măsură ce străbate aceste conducte de lichefiere, gazul emană căldura acumulată, explicând de ce aerul din spațiul din spatele frigiderului este cald. Pe parcursul traseului prin conductele de lichefiere, agentul se răcește suficient încât să se transforme în stare lichidă prin procesul de condensare. Practic, avem de-a face cu o lichefiere, care vine întotdeauna la pachet cu eliberarea de căldură (vezi figura de mai jos).

Valva de expansiune

Lichidul, încă menținându-și o temperatură destul de ridicată și fiind sub presiune, străbate acum valva de expansiune, unde se transformă într-un amestec lichido-gazos la o presiune mai scăzută. Acest proces duce la vaporizare și răcire semnificativă, asemănătoare cu senzația pe care o avem atunci când folosim spray-ul unui deodorant. Odată ieșit din valva de expansiune, agentul devine un amestec suficient de rece pentru a permite înghețarea alimentelor din congelatorul frigiderului dvs. Când revine în rețeaua de conducte din interiorul frigiderului, agentul ajunge la o temperatură optimă pentru răcire, fără a induce înghețarea alimentelor. Astfel, ciclul se reia odată ce agentul frigorific preia căldura din alimentele recent introduse în frigider, permițându-le să fie păstrate pentru perioade mai lungi decât la temperatura camerei.

Așa cum am detaliat anterior, răcirea frigiderului este realizată printr-un ciclu de condensare și vaporizare a unui compus chimic precum freonul sau propanul. Fazele acestui ciclu de răcire, prezentate din perspectivă termodinamică mai jos, sunt numerotate în figura de mai jos de la 1 la 6 (punctele albastre în figură reprezintă starea gazoasă a agentului frigorific, iar zonele complet albastre indică starea sa lichidă la acele momente. De asemenea, zonele de tranziție între starea lichidă și starea gazoasă sunt marcate):

1.În exteriorul frigiderului, compresorul electric efectuează lucrul mecanic asupra gazului frigorific, crescându-i presiunea, ceea ce, conform principiilor termodinamicii, crește și temperatura sa. Apoi, acest gaz la presiune mare și temperatură ridicată intră în conductele de lichefiere ale condensatorului, amplasat în partea din spate a frigiderului. Căldura (q) se transferă de la gazul aflat la temperatură ridicată către zona de temperatură mai scăzută din jurul condensatorului. Acest schimb termic face ca gazul aflat sub presiune înaltă să condenseze într-un lichid (mișcarea moleculelor de gaz ale agentului de răcire încetinește odată cu cedarea căldurii, ceea ce permite formarea legăturilor dintre moleculele specific stării lichide de agregare). Astfel, lucrul mecanic realizat de compresor antrenează o schimbare de stare de agregare a agentului frigorific, într-o reacție care eliberează căldură, căldură cedată aerului din împrejurimile condensatorului. Dacă ați atins vreodată țevile din spatele frigiderului, ați simțit căldura generată în timpul condensării agentului de răcire.

2.După aceea, lichidul de răcire străbate o valvă de expansiune și intră în circuitul de răcire din interiorul frigiderului. În acest moment, lichidul se află la o presiune scăzută datorită expansiunii și are o temperatură inferioară mediului înconjurător (aerul din interiorul frigiderului).

3.Căldura se transferă din zonele cu temperatură mai ridicată (unde sunt depozitate alimentele) către circuitul de răcire, ducând la scăderea temperaturii în interiorul frigiderului. Energia preluată sub formă de căldură depășește forțele de atracție dintre moleculele lichidului de răcire, facilitându-i vaporizarea. Odată ce tot lichidul de răcire s-a vaporizat, ciclul poate reîncepe.

4.Acest ciclu nu se perpetuează la infinit, ci este controlat de un termostat. Când temperatura interioară a frigiderului depășește valoarea setată, termostatul pune în funcțiune compresorul. Odată ce interiorul frigiderului atinge temperatura de răcire dorită, compresorul se oprește. Această metodă de control contribuie la economisirea energiei electrice.