Buzdolaplarının, güzel Türkiye’mizde bir refah belirtisi, bir zenginlik ölçüsü olarak görüldüğü zamanları da gören vatandaşımız, onun 1758 yılında Oviler Evans’ın çalışmalarının 1834 yılında Jacop Perkins tarafından patentlendirilmesi ile ortaya konulan bir makine olduğunu da bilmesi gerektiğini düşünüyoruz.
Buzdolapları hayatımızda olmasını isteyeceğimiz birkaç makineden biridir, öyle ki yaptıkları iş ve arkasında yatan fiziki gerçeklik oldukça büyüktür. Tüm dünyanın gıda, biyolojik madde ve diğer soğuk ortamda muhafaza edilmesi gereken kütlelerini bünyesinde, istenilen soğuk ortamda, çok uzun süreler bile koruyabilme kabiliyetine sahip bu makinelerin, evlerimizden sadece birkaç günlüğüne çıktığını ve yok olduklarını bir düşünsenize, o zaman içeceğimiz bir kolayı, soğuk içemememizden daha büyük sorunlarımız da olmaz mıydı?
Basit bir şekilde Buzdolabı nasıl çalışır, çalışma prensibi nedir derseniz;
Bu tanım tamamen mükemmel bir çevrimin, basit bir şekilde gerçekleşmesi ile yapılabilmektedir.
Buzdolaplarının içerisinde bulunan soğutucu bir akışkan, bir sirkülasyon yöntemi ile hem buzdolabının içine hem de dışına çıkar, içerideki ısıyı basınç ve sıcaklık farkından dolayı emen bu akışkan, dışarıya çıktığında ise bu ısıyı çeşitli termodinamik kanunların sonucunda dışarıya atar. Böylece buzdolabının içindeki ısı miktarı dışarıdan her zaman için az olur ve iç kısmın sıcaklık artışının önüne geçilir.
Bu olay, batmakta olan bir teknenin içinde sürekli olarak kovalar yardımı ile suyu dışarıya atıp tahliye etmeye benzetilebilir, burada kova soğutucu akışkandır, buzdolabının iç ortamının ısınmakta olduğunu görüp içerideki ısıl enerjiyi mükemmel bir çevrim ile sürekli olarak dışarıya atar.
Kısa bir özet
Çevrim Elemanları
Yukarıda bir buzdolabının içerisinde yer alan, termodinamik çevrimin önemli yapı taşları olan kompresör, genleşme valfi gösterilmiştir fakat buzdolabının içerisindeki tüm elemanlar bu 2 temel elemandan ibaret değildir. Gelin şimdi buzdolabının yiyeceklerimizi soğuk tutmasını sağlayan mekanizmasını oluşturan çevrim elemanlarını daha yakından tanıyalım.
Kompresör: Çevrimin ana elemanlarındandır, sahip olduğu elektrik motoru ve mekanik düzenek sayesinde soğutucu akışkanın pompalanmasını ve basıncının arttırılmasını sağlar.
Soğutucu Akışkan: Klordiflormetan, Triflormetan, Diflormetan gibi çeşitli adlarla anılan ve buzdolabının içindeki ısının dışarıya atılmasını sağlayan ana çevrim elemanıdır.
Genleşme Valfi: Soğutucu akışkanının, ani bir genleşme ile kısmen gaz haline dönüşmesini ve buzdolabının iç ortamından ısı emmeye hazır bir hale gelmesine olanak sağlar.
Evaporatör: Buzdolabının içinde tutulan eşyaları gerçekten soğutan kısım budur. Bir fan tarafından üflenen ısıyı emen kanatlı borulardan (ısı transferini en üst düzeye çıkarmak için yüksek termal iletkenliğe sahip metallerden yapılmış) oluşur bu da zorlanmış ısı iletimine tekamül eder. Buharlaştırıcı, içeride tutulan maddelerden ısı emer ve bu ısının bir sonucu olarak, sıvı soğutucu buhara dönüşür.
Bobinler: Bu bobinler sayesinde, soğutucu akışkan ortamla ısı alışverişinde bulunur ve sıvı hale geçer. Bu bobinlerin bu denli geniş ve kıvrımlı bir yapıya sahip olmasının ana sebeplerinden biri ısı transferini mükemmel kılmaya çalışmaktır. Bu bobinler genelde radyatör olarak da anladırılabilir. Genelde sıcak bulunurlar bunun doğal sebebi, buzdolabının içindeki sıcaklığın bu bölüm vasıtası ile dışarıya atılmasıdır, bu bölümün arkasının açık olması buzdolabının daha iyi çalışmasını sağlar, ömrünü uzatır. Bobinlerin arkasının kapalı olması bu bölümde ısının birikmesine sebep olur ve akışkan yeterince soğuyamadan buzdolabının içine geri döner.
Çevrim Prensibi ve Buzdolabının nasıl soğuttuğu gerçeği
- Soğutucu, genleşme vanasına (sarı) girdiği için basınçlı bir sıvıdır . Geçerken, basınçtaki ani düşüş genleşmesini, soğumasını ve kısmen gaza dönüşmesini sağlar (tıpkı bir sıvı aerosolün bir teneke kutudan elinize sıkarken soğuk bir gaza dönüşmesi gibi).
- Soğutucu akışkan, soğutucu dolabının etrafından akarken (genellikle arka duvara gömülü bir borunun etrafında), buharlaşır ve tamamen bir gaza dönüşür ve böylece içindeki gıdadan ısıyı emer ve uzaklaştırır.
- Kompresör, çevrimin devamlılığı için soğutma sıvısı sıkar. Kompresörden çıkan gaz daha sıcak ve yüksek basınçlı haldedir.
- Soğutucu akışkan , buzdolabının arkasındaki ince radyatör borularından geçerek ısısını verir ve tekrar olduğu gibi sıvıya geri döner.
- Soğutucu yalıtılmış kabinden genleşme vanasına geri akar ve döngü kendini tekrar eder. Böylece ısı sürekli olarak buzdolabının içinden alınır ve tekrar dışına düşer.
Bu 5 maddeden oluşan döngü, her gün evlerimizde dur duraksız çalışan ve bizler için yiyeceklerimizin uzun ömürlü olmasını sağlamak için durmadan, azimle, didinerek ve elektrikten başka bir şey beklemeden tüm bu arzularımızı yerine getiren, bize bazen çok istediğimiz soğuk bir yemeği sunan, bazende sıcak yaz günlerinde soğuk bir kola içmenin hazzını yaşatan buzdolaplarımız tarafından yüzlerce,binlerce belki yüzbinlerce kez tekrar ediliyor.
Buzdolapları her ne kadar basit bir termodinamik temele dayanan cihazlar olsalar da içerdikleri ekipmanların uyumlu çalışması ve bu çevrimi uzun süreler devam ettirmesi açısından takdire şayan birer icatlardır. Bu yüzden sahip olduklarımızın kıymetini bilelim ve bu gibi evlerimizde sıkça kullandığımız aletlerin buluşlarını gerçekleştiren kişilere de bir teşekkürü her zaman borç bilelim.