Jak funguje chladnička pro domácnost – škola mistrů služeb pro domácnost

Lednička je jakési domácí tepelné čerpadlo, které pomocí chladiv přenáší teplo zevnitř svého těla ven. Jako chladicí kapalina se používá směs plynů zvaná „freon“. Každá chladicí kapalina má své vlastní vlastnosti a symbol (viz část 2 Chladiva).

Složení lednice

Kompresor – srdce každé chladničky, které nutí chladivo cirkulovat systémem a přenášet teplo. Ve svém jádru je to elektrické čerpadlo umístěné v utěsněném krytu a pracující v chladivovém prostředí.

Odpařovač – hliníkový plech s trubičkami nebo jen trubičkami, který je nalepen na zadní stranu oddílu chladničky a funguje jako pohlcovač tepla.

Kondenzátor – železné trubky umístěné na zadní straně chladničky nebo za bočními stěnami, které jsou od jejího vnitřku odděleny tepelně izolačním pláštěm. K odvodu tepla z chladiva je zapotřebí kondenzátor, který se odebírá kontaktem s okolním vzduchem nebo jeho přirozenou cirkulací.

Systém řízení cyklu – systém, který zabraňuje nepřetržitému provozu chladničky, protože to může vést ke zmrznutí potravin (mléko zmrzne, klobása se změní v kámen) a povede k značnému plýtvání elektrickou energií. Všechny chladničky pro domácnost proto mají svůj vlastní systém řízení cyklu, který reguluje provozní cyklus vzhledem k dané teplotě, při jejím dosažení se kompresor vypne a při její změně se kompresor zapne.

Také tento systém dokáže řídit nejen teplotu, ale i provozní dobu kompresoru. Pravidelné odmrazování chladničky, aby se zvýšil koeficient absorpce tepla výparníku, čímž se zabrání velkému nahromadění sněhu a ledu, které je pak třeba rozmrazit a odstranit ručně (viz část 4, Systémy řízení cyklu).

Kapilární trubice – umělé zúžení průtočné plochy okruhu na 0.63-0.8 mm, pro vytvoření tlakového rozdílu.

Princip činnosti

Než se zamyslíme nad základním principem fungování chladničky, je nutné definovat dva hlavní procesy, které se vyskytují v jakékoli lednici nebo tepelném čerpadle.

Odpařování – proces přeměny kapalné látky v plynnou, ke kterému dochází na povrchu látky v důsledku toho, že se molekuly (v našem případě chladivo) začnou plnit energií dostatečnou k překonání přitažlivé síly z další molekuly, oddělující se od hlavní části látky. Současně se energie zbývajících molekul snižuje a kapalina se ochlazuje. Tento proces je opakem kondenzace.

Kondenzace – proces přechodu z plynného stavu do kapalného stavu, kde stojí za zmínku takový koncept jako „rosný bod“. Rosný bod je teplota plynu, při které se začíná tvořit rosa.

Carnotův cyklus

Sekce AB Kompresor čerpá chladivo do kondenzátoru, ale kvůli malé průtokové ploše kapilární trubice se většina z nich začne hromadit v kondenzátoru, než aby šla přímo do výparníku. Současně se začne zvyšovat tlak a plynné chladivo nejprve začne kondenzovat na stěnách a poté se zcela změní na kapalinu.

Oddíl BC Když chladivo přechází z jednoho stavu agregace do druhého, uvolňuje se teplo a kondenzátor se začne ohřívat.

Sekce CD Při výstupu z kapiláry dostává směs páry a kapaliny „chladivo“ větší objem, než měla před vstupem do kondenzátoru, v důsledku čehož klesá koncentrace a tlak.

Sekce DA Jak koncentrace a tlak klesají, „chladivo“ se vaří a mění se z kapaliny zpět na plyn, přičemž začíná znovu absorbovat teplo z chladicí komory.

Tento cyklus trvá do dosažení specifikovaných teplotních parametrů v komoře a nazývá se „Carnotův cyklus“.

Teplotní rozvody

Některé modely chladniček využívají princip přirozené konvekce – míchání vzduchu a přirozené rozložení teploty (1), díky čemuž se studený vzduch zužuje a stává se těžším ve srovnání se vzduchem ohřátým. A pokud je zdroj chladu umístěn nahoře, budou z něj postupně proudit chladnější vzduchové hmoty, které vytlačí teplejší, stoupají vzhůru, kde je umístěn výparník, který je začne ochlazovat. A to se děje během chladicího cyklu.

Kromě přirozené konvekce je v moderních lednicích velmi často využíván princip umělého míchání vzduchu (3). U takového systému může být zdroj chladu umístěn níže (obvykle mraznička) a ventilátor může vytlačovat studený vzduch nahoru do prostoru chladničky. Velmi často má tento kanál přepážku, která reguluje distribuci tepla mezi oddíly. Tento systém se nazývá NO FROST a má mnoho funkcí, o kterých budeme hovořit v lekci „Systémy řízení cyklu“.

Existují modely chladniček, které kombinují tyto dva systémy (2). Výparník chladicího prostoru je zároveň plákacího typu, to znamená, že nemá nucený zdroj konvekce a mraznička je No Frost (ventilátor, odmrazovací topné těleso, čidla a časovač).

Každý z nás používá ledničku každý den a oceňuje, že s její pomocí můžeme mnoho potravin déle skladovat. Ví však každý, jak funguje lednička a jak je možné, že dokáže neustále udržovat optimální teplotu pro uchování potravin? Přečtěte si, jak v tomto materiálu funguje typická domácí lednička.

Z jakých materiálů je chladnička vyrobena?

Nerezová ocel – Tělo chladničky je obvykle vyrobeno z nerezové oceli. U mnoha modelů jsou však ocelová pouze dvířka se speciálním těsněním a zbytek těla je z plastu.

Kov – Držáky na láhve jsou obvykle vyrobeny z kovu. Některé chladničky Samsung však mají zevnitř speciální kovovou úpravu, která se nazývá „kovové chlazení“ pro lepší izolaci a větší teplotní stabilitu.

Plast – Vnitřek chladničky je vyroben z plastu a vyplněn vhodným izolačním materiálem. Zásuvky a balkonová dvířka jsou navíc z průhledného plastu.

Sklo – většina nových chladniček nabízí police z tvrzeného skla, jako například chladnička Atlant XM 4421-009-ND. Tyto police jsou odolné, snadno se čistí a snadno se do nich vejdou i těžké produkty.

Princip činnosti

Fyzikální princip fungování chladničky spočívá v tom, že teplý vzduch je nahrazen studeným vzduchem prostřednictvím procesu odpařování a kondenzace chladiva. Co je to chladivo? Chladiva se používají jak v klimatizacích, tak v chladničkách. Často přicházejí v kapalné nebo plynné formě a používají se ve vaší kuchyňské chladničce k vytvoření nízké teploty, která udržuje potraviny čerstvé.

Chladnička se skládá z hlavních součástí:

1. Kompresor;
2. Výparník;
3. Kondenzátor;
4. Expanzní ventil/kapilární trubice;
5. Filtr sušička;
6. Kotel;
7. Teplotní senzor/termostat;
8. Bezpečnostní spouštěcí relé.

Kompresor – Toto je „srdce“ chladničky. Cirkuluje chladivo v celém systému, zvyšuje tlak v teplé části okruhu a ohřívá chladivo.

Náš katalog zahrnuje jak jednokompresorové, tak dvoukompresorové chladničky.

Kondenzátor umístěné na zadní stěně chladničky. Uvnitř se chladivo ochlazuje a kondenzuje, to znamená, že se mění z plynu zpět na kapalinu.

Odpařovač nachází se uvnitř chladničky a je součástí, která chladí položky v chladničce. Když se chladivo odpařováním změní z kapaliny na plyn, ochlazuje okolí a vytváří tak vhodné prostředí pro skladování potravin.

Kapilární trubice – Jedná se o tenký kus trubky, který slouží jako expanzní zařízení. Kapalné chladivo je vedeno kapilárou a rozstřikováno do nízkotlakého prostředí výparníku.

Termostat řídí proces chlazení sledováním teploty a následným zapínáním a vypínáním kompresoru. Když senzor zjistí, že je chladnička dostatečně studená, vypne kompresor. Pokud zjistí příliš mnoho tepla, zapne kompresor a znovu spustí proces chlazení.

Důležité chladivo

Celý chemicko-fyzikální proces v lednici klade velmi vysoké nároky na výběr chladiva. Musí to být látka, která se odpařuje při velmi nízké teplotě a samozřejmě je bezpečná pro člověka i životní prostředí. Původně se používal čpavek, který je však pro člověka velmi toxický a kvůli jeho nebezpečnosti byl vyřazen.

Byl nahrazen freonem, o kterém se později zjistilo, že je škodlivý pro ozonovou vrstvu. V současnosti se jako chladiva používají například isobutan R600a. Je třeba připomenout, že se jedná o hořlavý plyn, ale v množstvích používaných v chladicích zařízeních nepředstavuje velké nebezpečí.

Sekvenční provozní cyklus chladničky

Chladničky fungují tak, že způsobí, že se chladivo cirkulující uvnitř změní z kapaliny na plyn. Tento proces, nazývaný odpařování, ochlazuje prostředí a vytváří požadovaný efekt.

Chcete-li zahájit proces odpařování a změnit chladivo z kapalného na plynné, musí být tlak chladiva snížen přes výstup zvaný kapilární trubice. Aby mohla chladnička pokračovat v provozu, musí se plynné chladivo vrátit do kapalného stavu, plyn tedy musí být opět stlačen na vyšší tlak a teplotu. Zde přichází na pomoc kompresor.

Poté, co kompresor dokončí svou práci, plyn by měl být horký a pod vysokým tlakem. Je třeba ji chladit v kondenzátoru, který je instalován v zadní části chladničky, aby mohl být obsah ochlazen okolním vzduchem. Jak se plyn ochlazuje uvnitř kondenzátoru (stále pod vysokým tlakem), mění se zpět na kapalinu. Kapalné chladivo se poté vrací do výparníku, kde proces začíná znovu.

Jak lednice dosáhne očekávané nízké teploty?

Během provozu chladnička využívá několik jednoduchých fyzikálních procesů. K tomu je však nutné zajistit mu odpovídající množství elektrické energie, kterou spotřebovává jednotka připojená k elektrické zásuvce. Díky dodané energii je možné nasměrovat chladivo do proudu a podle toho změnit jeho stav agregace.

Chladničky se během dne několikrát zapnou, jakmile dostanou informaci o změnách teploty uvnitř zařízení, kterou lze v každé chladničce upravit podle potřeb uživatele. Proudění vzduchu uvnitř chladicího oddílu je možné díky ventilátorům umístěným uvnitř.

Všechny součásti chladničky pracují v nepřetržitém a opakovatelném cyklu a jakékoli přerušení nebo selhání cyklu může mít za následek, že chladnička nebude uvnitř udržována na správné teplotě.

Typy chladicích systémů chladniček na trhu

Navzdory oblibě no-frost systému najdete na trhu různé možnosti, ale stále „tradiční“ chladničky.

Chladničky se statickým chlazením

Statické chlazení je oblíbený způsob chlazení, který využívá motory s oddělenými okruhy pro chladničku a mrazničku. Proces probíhá pomocí plynu, který ochlazuje obě komory, dokud není dosaženo vhodné teploty. Statická chladnička vyžaduje odmrazování 1-2krát ročně.

Statické ventilátorem chlazené chladničky

Fungují stejně jako statické chladiče, až na to, že mají ventilátor. Jeho úkolem je rovnoměrně rozložit chlad, aby bylo možné potraviny déle skladovat. Stejně jako statická chladnička, i lednička se statickým ventilátorem vyžaduje pravidelné odmrazování.

Chladnička s funkcí No-Frost

Systém sestávající z výparníku, ventilátoru a čističky vzduchu eliminuje potřebu odmrazování mrazničky. Chlazení se provádí „na sucho“, což snižuje riziko růstu bakterií a plísní. No-Frost lednice jsou vybaveny tzv. potravinovými komorami, kam je nutné umístit zeleninu, ovoce, sýry a maso, aby byly chráněny před vysycháním.

Náš internetový obchod nabízí široký sortiment chladniček s chladícím systémem No Frost

Jak funguje bezmrazový systém?

Každý, kdo používal běžnou lednici a nahradil ji jednotkou se systémem No Frost, ví, jak je to pohodlné. Můžete zapomenout na pravidelné odmrazování mrazničky a na obavy, že námraza začne tát, když jsou dvířka na několik minut otevřená. No-frost systém lze považovat za revoluční – nyní se lidé, kteří se rozhodují pro koupi nové lednice, zaměřují především na něj.

Funkce no-frost v mrazničkách eliminuje odmrazování v důsledku nucené cirkulace vzduchu. Vlhkost z mrazicího prostoru je odváděna ven. To je způsobeno společnou prací tří prvků: motoru výparníku, ventilátoru a čističky vzduchu. Toto uspořádání blokuje možnost tvorby ledu a také různé druhy usazenin potravy.

Výhody chladniček No Frost

Nelze popřít, že chladničky s no-frost systémem předčí přístroje s klasickými chladicími systémy. Stojí za to věnovat pozornost následujícím výhodám:

• Nepřítomnost námrazy v mrazničce znamená, že ji není třeba odmrazovat.
• Chladnička je mrazuvzdorná a snáze se udržuje v čistotě. Nečistoty se v mrazu neusazují.
• Potraviny vložené do mrazničky se nelepí k sobě ani k povrchu zásuvek.
• No-frost systém také znamená velké úspory. Zmrazená mraznička zvyšuje spotřebu energie. Když se v komorách nehromadí námraza, průtok zůstává konstantní.

Má bezmrazový systém nějaké nevýhody?

Bezmrazá lednička není ideální spotřebič. Ospravedlňuje to samotný fakt, že na trhu stále najdete běžné chladničky „starého stylu“. Následující informace vás mohou odradit od nákupu chladničky bez mrazáku:

Kapacita chladničky byla snížena. Větší mrazuvzdorný chladicí systém, zabírá více místa.

Chladničky No-Frost dokážou sušit potraviny – úroveň vlhkosti v nich je výrazně snížena. Pamatujte, že potraviny jako ovoce, zelenina, maso nebo sýr by měly být umístěny pouze do speciálních přihrádek, aby byly čerstvé.

Jak vybrat perfektní mrazuvzdornou lednici?

No-frost, i když usnadňuje život, není jedinou funkcí, kterou byste měli hledat při výběru dokonalé chladničky. Vezměte prosím na vědomí následující:

1. Úspora energie. V různých energetických třídách jsou i mrazuvzdorné chladničky. Nejlepší by bylo samozřejmě A+++. Energeticky úsporná chladnička výrazně ušetří energii na lednicích.
2. Úroveň hluku. Tiché ledničky jsou ty s objemem menším než 40 decibelů.

Výhody lednic s no-frost systémem téměř předčí klasické lednice – energetická účinnost a větší komfort používání jsou přednostmi, na kterých většině uživatelů záleží nejvíce.