33 19 Kühlschrank und Wärmepumpe Der Kühlschrank (refrigerator): Die tiefen Temperaturen im Kühlschrank, in der Gefriertruhe und bei allen Kältemaschinen werden nach folgendem Prinzip erreicht: Eine Flüssigkeit wird zum Verdampfen gebracht und entzieht dabei dem Kühlraum die dafür benötigte Verdampfungswärme, sodass sich dieser abkühlt. Die Verdampfungswärme wird sodann an die Außenluft abgegeben. Niedrige Temperaturen entstehen durch den Entzug von Wärmeenergie! Die günstigste Temperatur für die kurzzeitige Lagerung von Lebensmitteln im Kühlschrank liegt bei ca. 5 °C. Sollen sie für längere Zeit aufbewahrt werden, müssen sie in Gefrierschränken bei ca. –20 °C eingelagert werden. Den Aufbau eines Kompressorkühlschranks zeigt Abb. 19.1. Die für die Kühlung wesentlichen Teile sind der Kompressor (Verdichter), der Kondensator (Verflüssiger), der Verdampfer und das Expansionsventil. Sie sind durch ein Rohrsystem miteinander verbunden. In diesem befindet sich ein Kühlmittel, welches sich durch Erhöhung des Druckes leicht verflüssigen lässt. Das gasförmige Kühlmittel wird vom Kompressor angesaugt und verdichtet, d. h. sein Druck wird erhöht. Dabei erwärmt es sich und wird in den Kondensator gedrückt. Der Kondensator besteht aus schlangenförmigen Rohren und ist außen, meistens an der Rückwand des Kühlschranks angebracht. Durch den Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft kühlt das Kühlmittel ab und wird flüssig. Darum ist es wichtig, dass genug Luft an die Rückseite des Kühlschranks kommen kann (Abb. 19.2). Das flüssige Kühlmittel gelangt dann durch ein sehr enges Rohr oder ein Expansionsventil in den Verdampfer, der sich im Kühlraum im Inneren des Kühlschranks befindet. Die Rohre des Verdampfers haben einen größeren Durchmesser und sind mit dem Kompressor verbunden. Durch die Erweiterung des Rohres und durch die Saugwirkung vom Kompressor her entsteht ein Unterdruck und das Kühlmittel verdampft. Das Kühlmittel entzieht der Luft im Inneren des Kühlschranks die notwendige Verdampfungswärme und die Luft wird abgekühlt. Die niedrige Temperatur im Kühlraum entsteht also durch Entzug von Wärmeenergie. Das verdampfte Kühlmittel wird vom Kompressor angesaugt und der Vorgang beginnt von neuem. Ist die eingestellte Kühltemperatur erreicht, schaltet ein Thermostat den Kompressor ab. 19.3 Kühlschränke und Gefriertruhen enthalten umweltbelastende Stoffe und müssen daher sachgerecht entsorgt werden. Laut einer EU-Richtlinie sind die Gerätehersteller für die Entsorgungskosten zuständig. Bei der Lieferung eines neuen Gerätes wird das alte Gerät kostenlos von der Lieferfirma abtransportiert. Man kann es aber auch bei dafür vorgesehenen Müllsammelplätzen kostenlos abgeben. Warum wurde der Kühlschrank früher Eiskasten genannt? 19.2 Kompressor und Verdampfer eines Kühlschranks abgeführte Wärmeenergie Wärmestrom aus dem zu kühlenden Bereich Kompressor Verdampfer Kondensator Expansionsventil Kühlmittel (gasförmig) Kühlmittel (flüssig) Das Kühlmittel wird angesaugt und verdichtet 1 es erwärmt sich. Das Kühlmittel wird entspannt 1 Das Kühlmittel gibt Wärmeenergie 1 es wird flüssig. ab Das Kühlmittel verdampft 1 es entzieht dem Kühlraum Wärme. es wird flüssig. 19.1 Prinzip des Kompressorkühlschranks Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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