Hoe werkt de koel/vrieskast

Koel/vrieskast

Bij de koel- of vrieskast wordt binnen in de warmte onttrokken en aan de buitenzijde weer afgestaan. Dit gebeurt d.m.v. een koelmiddel dat door een gesloten leidingstelsel wordt getransporteerd. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de verandering van het koelmiddel vloeibaar en gasvormig. In de kast zit een verdamperplaat waarin het door een compressor gecomprimeerd gasvormige koelmiddel wordt ingespoten en bij dit proces warmte van zijn omgeving onttrekt. Deze warmte wordt via het leidingstelsel naar de condensor geleidt. Dit is bij een vrijstaande koelkast het zwarte ringvormige rooster welke zich aan de achterzijde bevindt. Hier is de druk in het systeem lager waarbij het gasvormige koelmiddel condenseert en weer vloeibaar wordt. Bij dit laatste proces komt warmte vrij. Deze warmte wordt vervolgens aan zijn omgeving afgedragen. Zolang de compressor draait, zal de temperatuur in de kast steeds kouder worden, dit afhankelijk van hoeveel koelmiddel en de maximale druk er wordt opgebouwd. Door de compressor aan te laten sturen door een thermostaat of een stukje elektronica die de temperatuur meet, kan de juiste temperatuur in de kast ingesteld worden.

Staat de koelkast echter in een te warme of te koude ruimte dan wordt de koelcapaciteit beperk. In een te warme ruimte en/of slecht geventileerde ruimte zal de warmteafgifte beperkt worden waardoor de compressor langer moet draaien. In het ergste geval kan de compressor in duurloop raken waardoor er grote ijs klonten in de machine kunnen ontstaan.

De koelkast.
In een koelkast is een temperatuur tussen 9 en 4 G Celsius gewenst. Dit wordt bij een conventionele koelkast verkregen door de verdamperplaat zo af te laten koelen dat de temperatuur tussen de -11 en -32 G celsius afschakelt. Door de luchtcirqulatie wordt dan langzamerhand de warmte uit de producten in de kast onttrokken. Is een lagere temperatuur gewenst, dan zal de compressor langer doordraaien en de verdamperplaat de -32 G Celsius bereiken. Als de thermostaat de temperatuur heeft bereikt zal de compressor enige tijd een pauze in acht nemen. Deze pauze duurt net zolang totdat de inschakeltemperatuur wordt bereikt. Deze inschakeltemperatuur ligt rond de 4 G Celsius. Hierop begint de compressor weer te draaien en zal dit proces zich oneindig herhalen. Tijdens het koelen zal op de achterwand(de verdamperplaat) rijpvorming ontstaan. Als de motor stil staat zal dit rijp smelten waarna het smeltwater in een afvoergootje verdwijnt. Op deze wijze hebben we een koelautomaat met een automatische ontdooifunktie. Het smeltwater wordt in een bakje op de compressor opgevangen en door de ontwikkelde warmte(van de compressor-motor) verdampt.

De vriezer:
Om producten te doen droogvriezen is een temperatuur gewenst tussen de -15 en -32 G Celsius. Hierbij is geen sprake van ontdooifunctie. Telkens wanneer de deur wordt geopend komt er relatief vochtige lucht binnen waardoor rijpvorming ontstaat. De conventionele vriezer moet hiertoe eens in de zoveel tijd ontdooid worden. Een uitzondering hierop is de no-frost kast. Bij de no-frost kast wordt dmv een ventilator de lucht langs de verdamper geblazen waarbij in deze vorm de verdamper wordt gevormd als een soort radiator. Om deze radiator zit ook een verwarmingselement welke in de ontdooifase de ontstane rijpvorming moet doen smelten. Vooral in de amerikaanse side by side koelkasten wordt van deze techniek gebruik gemaakt.

Het mooie van techniek is dat het altijd in beweging is. Er wordt iets gecreëerd, en al gaande het proces vinden er verbeteringen plaats. Onderweg kan er ook wel eens wat falen. Een kritische kijk naar kostprijs en telkens veranderende milieuvriendelijke materialen, besparende maatregelen t.o.v. energieverbruik kunnen toch onvoorziene gebreken tot gevolg hebben. In mijn job in de techniek is het mijn taak het stukje falend techniek te verhelpen.