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 asadar cu o retea etansa de tevi si conducte dintre care primele sunt dispuse în interiorul sau (circuitul de racire), iar celelalte în exterior, pe peretele posterior (condensatorul). Prin acest sistem continuu de tevi si conducte curge agentul frigorific. În functie de locatia sa în cadrul retelei de tevi la un moment dat, refrigerentul este fie în stare lichida, fie în stare gazoasa.
Ce este un frigider si cum functioneaza un figider ne intrebam cu toti, doar atunci cand trebuie sa apelam la o firma care sa oferte servicii de reparatii frigidere.La momentul surprins în fotografia de dedesubt, când circula prin circuitul de racire, lichidul de racire se afla în stare gazoasa, la temperaturi scazute. Atunci când aerul încalzit de alimentele proaspat introduce în frigider ia contact cu tevile reci, se produce un transfer de caldura dinspre alimente spre gazul refrigerent, rezultând o racire a compartimentului pentru depozitarea alimentelor, respectiv încalzirea refrigerentului, care curge spre compresor.
CUM FUNCTIONEAZA COMPRESORUL SI CONDENSATORUL
Agentul frigorific trece acum printr-un proces în urma caruia este extrasa caldura pe care acesta a absorbit-o din alimentele depozitate în frigider, revenind astfel la o temperatura scazuta. Ce se întâmpla de fapt in aceasta etapa?
La început compresorul presurizeaza gazul, proces care îl încalzeste asemenea felului în care o pompa de bicicleta se încalzeste în timpul umflarii unei roti. Acum un gaz foarte fierbinte, agentul frigorific traverseaza reteaua de conducte de lichefiere a condensatorului, care se gaseste, dupa cum am mentionat anterior, în exteriorul frigiderului, în partea din spate a acestuia. Pe masura ce traverseaza conductele de lichefiere, gazul elibereaza caldura acumulata, motiv pentru care aerul este cald în spatiul din spatele frigiderului. De-a lungul retelei de conducte, agentul se raceste suficient pentru a trece prin condensare în forma lichida. Practic are loc un proces de lichefiere, care este întotdeauna însotit de cedare de caldura (vezi figura de mai jos).
Valva de expansiune
Lichidul, înca destul de cald si sub presiune, trece prin valva de expansiune si se transforma într-un amestec lichido-gazos aflat la o presiune mai mica , ceea ce duce la vaporizarea si racirea sa considerabila, în cadrul unui proces asemanator cu ceea ce simtim când folosim spray-ul unui deodorant. La iesirea din valva de expansiune, agentul este un amestec suficient de rece pentru a fi capabil sa înghete hrana din congelatorul frigiderului d-voastra. Dar la momentul când revine în reteaua de tevi din interiorul frigiderului, ajunge la o temperatura optima pentru racire si care nu mai produce si înghetarea alimentelor. Ciclul reîncepe apoi cu agentul frigorific absorbind caldura alimentelor de-abia introduse în frigider, permitând astfel pastrarea lor pentru perioade mai lungi de timp decât ar fi posibil la temperatura camerei.
Asa cum am descris anterior, efectul de racire se obtine în cazul frigiderului printr-un ciclu de condensari si vaporizari ale unui compus chimic, freon sau propan. Etapele acestui ciclu de refrigerare, explicate dintr-o perspectiva termodinamica în cele ce urmeaza, sunt numerotate în figura urmatoare de la 1 la 6 (în cadrul figurii punctele albastre simbolizeaza ca agentul frigorific este în stare gazoasa, iar zonele complet albastre semnifica faptul ca agentul este în stare lichida la acele momente. De remarcat si zonele de tranzitie între lichid si gaz, unde avem de-a face cu un amestec între cele doua):
În exteriorul containerului frigiderului, compresorul electric efectueaza lucru mecanic asupra gazului frigorific, marindu-i presiunea, ceea ce, conform principiilor termodinamicii, îi creste si temperatura. În continuare, acest gaz la presiune mare si temperatura ridicata patrunde în conductele de lichefiere ale condensatorului din spatele frigiderului. Caldura (q) circula dinspre gazul aflat la o temperatura ridicata spre zona de temperatura mai scazuta din jurul condensatorului.
Aceasta pierdere de caldura face ca gazul aflat la presiune mare sa condenseze într-un lichid (miscarea moleculelor de gaz ale agentului de racire este încetinita în momentul pierderii de caldura, ceea ce permite formarea legaturilor între moleculele substantei specifice starii de agregare lichide). Astfel, lucrul mecanic efectuat asupra gazului de catre compresor este urmat de o transformare de stare de agregare a agentului frigorific în cadrul unei reactii cu cedare de caldura, caldura cedata aerului din mediul imediat apropiat condensatorului.
Daca ati atins vreodata tevile din spatele frigiderului ati simtit caldura eliberata la condensarea agentului de racire. Apoi, lichidul de racire trece printr-o valva de expansiune intrând în circuitul de racire din interiorul frigiderului. În aceste momente lichidul este la presiune scazuta datorita expansiunii si are o temperatura inferioara celei a mediului în care se afla (aerul din frigider).Caldura se transfera dinspre zonele cu temperatura mai mare (unde sunt depozitate alimentele) spre circuitul de racire, reducând temperatura din frigider.
Energia absorbita sub forma de caldura învinge fortele de atractiile dintre moleculele lichidului de racire, favorizând vaporizarea acestuia. Când tot lichidul de racire a vaporizat, ciclul poate reîncepe.
Ciclul acesta nu continua la infinit, ci este controlat de un termostat. Atunci când temperatura din interiorul frigiderului creste peste valoarea setata, termostatul porneste compresorul. În momentul în care interiorul frigiderului a fost adus sub temperatura de racire dorita, compresorul este oprit. Acest mecanism de control permite economisirea energiei electrice.
