Buzdolabı Nasıl Soğutur? Soğuk Üretmez, Isıyı Taşır

Sıcak bir günde buzdolabını açtığınızda soğuk hava ayaklarınıza dökülür. Sanki buzdolabı “soğukla” doludur. Ama fiziğe göre üretilecek bir soğuk yoktur. Yalnızca ısı vardır ve buzdolabı, ısıyı bir kutudan dışarı taşıyan bir makinedir.

Soğuk, ısının eksikliğidir

Isı doğal olarak sıcak şeylerden soğuk şeylere akar; kendiliğinden asla tersine akmaz. Mutfak masasındaki süt, havadan ona ısı aktığı için ılınır. Yiyecekleri soğuk tutmak için buzdolabının tam tersini yapması gerekir: Isıyı soğuk iç bölmeden dışarı çekmek ve daha sıcak olan mutfağa itmek. Bu enerji ister; buzdolabının elektriğe ihtiyaç duymasının nedeni budur.

Püf noktası: Buharlaşma ısı emer

Asıl etkiyi zaten biliyorsunuz. Havuzdan çıktığınızda üşürsünüz, çünkü derinizden buharlaşan su ısıyı da beraberinde götürür. Buzdolabı aynı ilkeyi, çok düşük sıcaklıkta kaynayan soğutucu akışkan denen özel bir sıvıyla uygular.

Dört adımlı döngü

1. Kompresör. Buzdolabının altındaki motor, soğutucu gazı sıkıştırır. Bir gazı sıkıştırmak onu ısıtır; tıpkı bisiklet pompasının ısınması gibi.
2. Kondenser. Sıcak, yüksek basınçlı gaz arkadaki ya da alttaki borulardan geçer. Mutfaktan daha sıcak olduğu için ısısını odaya verir ve sıvıya dönüşür.
3. Genleşme vanası. Sıvı dar bir açıklıktan geçmeye zorlanır. Basıncı birden düşer, bir kısmı buharlaşır ve geri kalanı donma noktasının çok altına kadar soğur.
4. Evaporatör. Bu soğuk sıvı buzdolabının duvarlarının içindeki borulardan akar. Yiyecek bölmesindeki ısıyı emer ve tamamen buharlaşır. Gaz kompresöre geri döner ve döngü yeniden başlar.

Bir termostat, içeriyi seçilen sıcaklıkta tutmak için kompresörü açıp kapatır; buzdolabının bir süre uğuldayıp sonra susmasının nedeni budur.

Şaşırtıcı sonuçlar

• Arkası sıcaktır. Yiyeceklerden alınan bütün ısı ve motorun ısısı arkadaki borulardan çıkar. Buzdolaplarının arkasında hava akışı için boşluk bırakılması bu yüzdendir.
• Açık kapı mutfağı ısıtır. Kapı açıkken buzdolabı ısıyı odadan alıp yine aynı odaya verir, motor da fazladan ısı ekler. Sonuç biraz daha sıcak bir havadır.
• Aynı makine, farklı işler. Klima, “iç bölmesi” sizin odanız olan bir buzdolabıdır. Evi ısıtan bir ısı pompası ise döngüyü tersine çalıştırarak soğuk dış havadaki ısıyı eve taşır.

Yiyecekleri güvende tutmak

Soğuk, bakterilerin çoğalmasını yavaşlatır. ABD Tarım Bakanlığı gibi gıda güvenliği kurumları buzdolabını 4 °C ya da altında, dondurucuyu −18 °C’de tutmayı öneriyor. Buzdolabını aşırı doldurmak soğuk hava akışını engeller; kapıyı sık açmak da sıcak ve nemli havanın girmesine izin vererek kompresörü daha çok çalıştırır.

Buz evlerinden ozona

Elektrikli buzdolaplarından önce insanlar yiyecekleri donmuş göllerden kesilen buzla saklardı. Mekanik soğutma 20. yüzyılda yaygınlaştı. İlk buzdolapları zehirli gazlar, ardından ozon tabakasına zarar verdiği anlaşılan ve 1987 tarihli Montreal Protokolü ile aşamalı olarak yasaklanan CFC’ler kullandı. Pek çok modern buzdolabı, iklime çok daha az etkisi olan izobütan gibi hidrokarbonlar kullanıyor.

Özetle

• Buzdolabı soğuk üretmez; ısıyı içeriden dışarı taşır.
• İçeride buharlaşırken ısı emen bir soğutucu akışkan kullanır.
• Kompresör gazı ısıtır; arkadaki borular bu ısıyı odaya verir.
• Genleşme vanası basıncı düşürür ve akışkan yeniden soğur.
• Açık buzdolabı kapısı mutfağı soğutmaz, biraz ısıtır.
• Buzdolabını 4 °C ya da altında, dondurucuyu −18 °C’de tutun.