Jääkaappi

Jääkaappi on yksi yleisimpiä sähköisiä kodinkoneita maailmassa. Jääkaapin tehtävä on pitää ruoka viileänä, jotta se säilyisi paremmin. Jääkaapin toiminta perustuu lämpöpumppukoneistoon, joka luovuttaa lämpimän ilman jääkaapin sisältä huoneilmaan ja samalla jäähdyttää jääkaappia. Samalla periaatteella toimii ilmastointilaite.

Ennen nykyaikaisia jääkaappeja ruokaa pidettiin viileänä peittämällä ruokavarasto vaatteella, jota kasteltiin. Tämä perustui haihtumisen vaatimaan energiaan, joka otettiin vaatteen sisältä, siis ruuista. Erityisen merkittävä oli aiemmin jään käyttö ruuan viilentämiseen. Jäiden nosto ja kauppa tähän tarkoitukseen oli merkittävää taloudellista toimintaa 1800-luvun lopussa ja 1900- luvun alussa. Tästä toiminnasta tulee jääkaapin nimi.

 

Lämpöpumpun periaate

Kylmäaineen höyrystyessä paisuntaventtiilin jälkeen väliaineen (esim. ilma) lämpötila laskee. (Höyrystin siis sitoo lämpöä ympäristöstään) (vrt. kaasupullo joka huurtuu pinnastaan). Kuten itse termikin kertoo, koko kylmäaineen kiertoprosessi tapahtuu alhaisemmassa lämpötilassa kuin ympäröivän väliaineen ja tästä johtuen voidaan käyttää höyrystymislämpö ja lauhtumislämpö tehokkaasti hyödyksi. Kompressorilla taas voidaan saada aikaan prosessin toteutuminen rajoitetulla lämpötila-alueella.

Höyrystimessä kaasu kylmenee, jonka jälkeen se menee kompressoriin. Kompressorissa kaasu lämpenee ja sen paine kasvaa. Tämän jälkeen se menee lauhduttimeen, jonka tarkoitus on saada aine jäähtymään ja tiivistymään nesteeksi. (Lauhdutin luovuttaa lämpöä ympäristöön) Tämän jälkeen neste virtaa taas paisuntaventtiiliin ja kierros alkaa alusta.

Eli lämpöpumppu toimii liki samoin kuin mikä tahansa kylmälaite, mutta vain päinvastoin.

A: Jääkaapin sisusta

 

B: Kompressori

 

C: Paisuntaventtiili

 

 

 

 

 

 

 

 

1: Kompressori kompressoi ammoniakki-kaasun. Kompressoitu kaasu lämpenee samalla kun se paineistuu. (Oranssi)

 

 

2: Ritilä jääkaapin takana antaa ammoniakki-kaasun luovuttaa lämpöä. Ammoniakki-kaasu muuttuu ammoniakki-nesteeksi (tumman sininen) kovassa paineessa.

 

 

3: Paineistettu ammoniakki-neste virtaa läpi paisuntaventtiilin (C).

 

 

4: Nestemäinen ammoniakki kiehahtaa ja höyrystyy (vaalean sininen), sen lämpötila putoaa –3 celsiukseen. Tämä tekee jääkaapin sisältä kylmäksi.

 

5: Tämä kierto toistuu, ja jääkaappi pysyy viileänä.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jääkaappi