Buzdolabı nasıl çalışır kısaca bu soruya cevap vermeden önce soğutucu aygıtlar ile ısı veren bir aygıt arasındaki farkı ifade edelim. Bir soğutucu ile bir ısı veren aygıt arasındaki ilişkiyi açıklığa kavuşturmak amacıyla ısı ve sıcaklık tanımlarını hatırlamak gerekir. Isı ve sıcaklığın farklı kavramlar olduğu ve sıcaklık denen unsurun insan duyusu ile ilgili bir ölçek olduğunu anlatmıştık. Nitekim bir cismin sıcak ve soğuk olması insan duyusu ile bir karşılaştırmadır. Fizikte ise sıcak, az sıcak, çok sıcak diye tanımlar vardır. Örneğin -12 ºC, 50 ºC’den az sıcak; 75 ºC, 25 ºC’den çok sıcaktır.

Şimdiye kadar anlattığımız çeşitli türdeki ısıtıcı aygıtların tümünde bir direnci ısınması ve ısınan bu direncin çevreye ısısını vermesinden ibaret idi. Bu tanım çevresi tarafından bu direnç ısısının alınması şeklinde belirtilebilir. Yani, çok sıcak bir cismin az sıcak bir cisme ısı vermesi ya da az sıcak bir cismin çok sıcak bir cisimden ısı alması farklı şeyler değildir. İşte soğutucular bir cisimden ısının çekilip alınması prensibine göre çalışan aygıtlardır. Soğutma mevcut ısının alınmasıdır. Örneğin elimize birkaç damla benzin, alkol, kolonya gibi çabuk uçucu sıvılar damlattığımızda, elimizde soğuma duygusu oluşur. Bu oluşum bu uçucu sıvıların buharlaşırken buharlaşma için gereksindiği ısıyı insan elinden alması sonucudur.

Buzdolabı Gazı

Isıtıcılarda araç olarak direnç kullanılmasına karşın soğutucularda kolay sıvılaştırılabilen gazlar kullanılmıştır. Bunlar örneğin; soğutucu gazı ya da buzdolabı gazı diye de anılabilecek gaz türleri : amonyak(NH₃) , freon (CF₂Cl₂) ya da kükürtdioksit (SO₂) gibi gazlardır.

Fizik yasalarına göre bir sıvı üzerindeki basınç düşürüldüğünde o sıvının kaynama noktası düşmektedir. Örneğin ½ atm’lık bir basınç altında suyun kaynama derecesi 80 ºC iken ¼ atm’de 60 ºC’dır. Bu basınç daha da düşürülmek suretiyle su örneğin insan eli sıcaklığında (37 ºC) kaynatılabilir. Bunun aksine basınç yükseltildiğinde kaynama derecesi yükselmektedir. Ya da buhar halinden sıvı haline geçmektedir. Örneğin petrol gazlarının (bütan gazı) basınç altında sıvılaştırılması.

Genel olarak bütün soğutucular yukarıda anlatılan prensiplerden hareket edilerek geliştirilmiştir. Bugün uygulamada iki tür soğutucu bilinmektedir. Kompresörlü (ekovatlı) soğutucular ve gazlı ya da absorbeli soğutucular.

Kompresörlü Soğutucu – Buzdolabı Çalışma Prensibi

Bu soğutucunun çalışma krokisi şekilde görülmektedir. Aynı zamanda buzdolabı çalışma prensibi de bu kroki sayesinde açıklanabilir. Kapalı devre soğutmalı bir elektrik motoru şekilde görülen pompayı çalıştırmaktadır. Bu pompa emme anında evaporatörden(buharlaştırıcı) gaz çeker. Bunun sonucu evaporatörde sıvı halinde bulunan freon üzerindeki gaz basıncı düşmesi nedeniyle kısmen buharlaşır. Buharlaşırken çevresinden yeteri kadar ısı çeker ve çevresini soğutur. Pompa emme evresini tamamlayıp basma evresine geçtiğinde sağdaki supap kapanır soldaki açılır. Emilen gaz radyatör borularına basılır. Burada gaz soğutma bölgesinden aldığı ısıyı dışarıya vererek soğur ve tekrar sıvı fazına geçer. Bu nedenle buzdolaplarının arkasında bulanan radyatörler ( buzdolabının arkasındaki ızgaralar ) sıcaktır. Sıvı haldeki gaz bir cins kılcal borudan tekrar evaporatöre geçerek soğutma işlemi böylece süre gider. Kılcak boru evaporatör ile radyatör basınçlarının dengelenmesini önlemektedir. Elektrik motoru devresi üzerinde bulunan bir termostat şalteri ayarlanan sıcaklık düzeyinde zaman zaman motoru çalıştırarak soğutucuyu hep aynı sıcaklıkta tutar.

Absorberli Soğutucu

Bu soğutucuda da soğutucu gaz (genellikle amonyak gazı) kapalı devre bir boru sistemi içine dolaşır. Absorber içindeki suda çözünmüş amonyak gazı su ile birlikte kaynatıcıya geçer. Burada burada bir ısıtıcı direnç ya da bir yakıtın (örneğin gazyağı) yanmasıyla oluşan ısı sonucu su ısınır ve çözünmüş haldeki amonyak gazı ayrışırken su absorbere geri döner. Ayrışan amonyak gazı aldığı ısıyı kondansatörde vererek sıvılaşır. Sıvı amonyağın geniş hacimli evaporatörde basıncı birden düşer ve gaz haline geçer. Bu geçiş esnasında çevresinden ısı çekerek soğutur. Gaz halindeki amonyağın suya karşı ilgisinden dolayı gaz absorbere doğru çekilir ve suda çözülür. Suda çözünen gazın oluşturduğu alçak basınç evaporatörden absorbere doğru bir gaz akımını sağlamaktadır. Şekilde görülen hidrojen gazı devresi ise sıvı amonyağın evaporatörde gaz haline geçmesini kolaylaştırmaktadır.

Absorberli soğutucular oynak parçaları olmadığından sessiz çalışırlar ve elektriğin olmadığı yerlerde de kullanılabilir. Ancak bunların kompresörlü soğutuculara nazaran tüketim giderleri yüksektir. (Evaporatör: buzluk bölmesindeki boru sistemi)

Buzdolabı nasıl çalışır sorusunun yanı sıra genel olarak soğutucular nasıl çalışır sorusuna da cevap verdiğimiz bu yazının faydalı olması dileğiyle.