Sepanjang sejarah, orang telah mencari cara untuk menjaga makanan tetap dingin untuk mencegah pembusukan dan melindungi kesehatan mereka. Salah satu strategi paling awal, yang pertama kali digunakan di India beberapa ratus tahun yang lalu, adalah memanfaatkan kekuatan pendinginan air penguapan. Pada abad ke 11, teknik telah dikembangkan untuk mengembun uap air dalam gulungan, menekannya dan mengirimkannya melalui lubang untuk membuatnya menguap. Air bukanlah pendingin yang sangat baik, dan sistem pendingin awal ini tidak terlalu efisien.
kredit: Christian Horz / iStock / GettyImagesSistem pendingin yang Anda lihat pada freezer biasa memiliki dua set kumparan, kumparan kondensor dan kumparan evaporatif.Maju cepat ke abad ke-18, ketika para penemu mulai membangun sistem pendingin dengan mengompresi udara, amonia dan gas-gas lainnya dan kemudian memaksa mereka untuk menyerap panas dengan mengurangi tekanan dan memungkinkan mereka untuk mengembang. Pendinginan tidak menjadi layak dalam skala besar, namun, sampai 1876, ketika insinyur Jerman Carl von Linde membangun sistem kondensasi yang dapat mencairkan gas-gas ini. Sekitar 50 tahun kemudian, General Electric mengakhiri usia kotak es dengan memasarkan sistem pendingin pertama yang tersedia secara luas, yang menggunakan gas berpemilik yang dikenal sebagai Freon sebagai pendingin.
Lemari es dan freezer sekarang sudah biasa dan setiap rumah tangga memilikinya, meskipun Freon sekarang sudah usang. Sebagian besar unit memiliki kompartemen kulkas dan freezer, tetapi pendinginan sebenarnya terjadi dalam freezer, dan kipas angin mengalirkan udara dingin ke kompartemen kulkas. Apakah unit ini merupakan alat rumah tangga kecil atau area walk-in komersial yang besar, sistem pendingin bekerja dengan prinsip dasar yang sama dari freezer yang dalam.
Kompresor Freezer Adalah Jantung Sistem Pendinginan
Sistem pendingin yang Anda lihat pada freezer biasa memiliki dua set kumparan, kumparan kondensor dan kumparan evaporatif, dan mereka dipisahkan oleh lubang kecil yang dikenal sebagai katup ekspansi. Jika freezer beroperasi dengan listrik, yang tidak dilakukan oleh semua freezer, pompa kompresor freezer memberi tekanan pada refrigeran pada koil pertama dan yang memaksanya untuk menyemprotkan melalui katup ekspansi ke koil kedua. Karena tekanan pada koil kedua jauh lebih rendah, refrigeran menguap, dan itulah yang memberikan pendinginan.
Dalam bahasa kimia, penguapan adalah proses endotermik, yang berarti ia menyerap panas. Panas berasal dari udara di sekitarnya, dan menyediakan energi yang dibutuhkan molekul-molekul zat pendingin untuk memasuki keadaan gas. Freezer tidak terlalu menambah kesejukan pada udara seperti halnya mengurangi kehangatan dari itu, dan kehangatan itu harus pergi ke suatu tempat.
Setelah berubah menjadi gas, refrigeran siklus kembali ke koil kondensor di mana ia mendapat tekanan oleh pompa kondensor dan berubah kembali menjadi cairan. Pressurisasi menghasilkan panas, yang melengkapi siklus termal, dan panas harus dibuang dari kompartemen freezer untuk menjaga suhu rendah dalam freezer. Banyak unit memiliki kipas untuk memfasilitasi ini. Siklus termal dapat berlanjut tanpa batas, asalkan koil disegel dan tidak ada pendingin yang dapat lolos.
Kompartemen Freezer Harus Disegel Dengan Baik
Suhu deep freezer bisa turun ke 0 derajat Fahrenheit (-18 C) dan bahkan lebih rendah, tetapi agar ini terjadi, kompartemen harus disegel dengan baik. Gulungan penguapan biasanya terletak di belakang dinding belakang freezer. Selama kompartemen disegel, koil terus menyerap kehangatan dari kompartemen freezer dan membuangnya melalui koil kondensor, dan suhu di dalam freezer terus menurun.
Sebagian besar freezer memiliki termostat yang memonitor suhu. Ketika suhu target tercapai, termostat memberi sinyal kompresor freezer untuk mati. Jika kompartemen tersegel dengan baik dan diisolasi, dibutuhkan waktu yang lama untuk naiknya suhu dan untuk menghidupkan kompresor. Seal pintu yang buruk yang memungkinkan udara hangat masuk ke kompartemen freezer menyebabkan kompresor lebih sering berputar, dan ini menghabiskan energi.
Freezer Membutuhkan Pencairan berkala
Salah satu alasan Anda memiliki freezer adalah membuat dan menyimpan es, tetapi es itu harus berada di dalam baki atau tas, bukan di dinding freezer. Ketika es terkumpul di dinding freezer di sebelah koil penguapan atau koil itu sendiri, es itu mengganggu aliran udara dan mengurangi efisiensi pendinginannya. Akibatnya, kondensor harus bekerja lebih keras, dan itu menghabiskan energi.
Prinsip kerja freezer dalam adalah bahwa koil menyerap panas dari udara di sekitarnya, tetapi mereka tidak dapat melakukan ini jika tertutup es atau es. Inilah sebabnya mengapa pencairan berkala sangat penting dan mengapa banyak freezer memiliki fungsi pencairan otomatis. Jika freezer tidak memiliki fungsi defrost, maka harus dibekukan secara manual dengan mematikannya cukup lama untuk mencairkan es.
Ketika freezer memang memiliki mekanisme mencairkan es, biasanya mengambil bentuk elemen pemanas yang melekat pada koil penguapan. Defroster dapat dihidupkan secara otomatis atau Anda mungkin harus menyalakannya secara manual. Either way, itu melelehkan es di kumparan dan air melewati sistem pipa drainase ke panci dari tempat itu dapat menguap.
Apa yang Membuat Freezer Berbeda dari Kulkas?
Sebagian besar lemari es dilengkapi dengan lemari es yang terpasang dan mereka berada di kompartemen terpisah. Suhu deep deep ideal adalah sekitar 0 F (-18 C), tetapi di kompartemen kulkas, lebih seperti 40 F (4 C). Untuk mempertahankan perbedaan suhu ini, kompartemen dipisahkan oleh lubang ventilasi dan kipas angin meniupkan udara dingin dari freezer ke dalam lemari es hanya jika diperlukan.
Anda mengatur suhu di kompartemen kulkas dengan menyesuaikan operasi kipas. Jika segel pintu dan insulasi utuh dan freezer berada pada suhu yang tepat tetapi lemari es terlalu hangat atau terlalu dingin, alasannya biasanya kegagalan fungsi kipas. Jika suhu freezer lebih tinggi dari yang seharusnya, biasanya kondensor yang salah, dan itu masalah yang lebih serius.
Bisakah Anda Menyervis Freezer Anda Sendiri?
Ketika ada masalah di lemari es, Anda dapat memperbaiki kipas atau kontrol sendiri jika Anda tahu apa yang Anda lakukan. Ini cerita yang berbeda ketika Anda tidak dapat mempertahankan suhu freezer, karena itu biasanya berarti ada masalah dengan sistem pendingin. Undang-undang Federal melarang individu tanpa izin untuk memperbaiki sistem pendingin.
Salah satu alasan utama larangan ini berkaitan dengan volatilitas refrigeran. Meskipun Freon (juga dikenal sebagai refrigeran R22) tidak lagi digunakan karena merupakan klorofluorokarbon yang merusak lapisan ozon Bumi, beberapa sistem yang lebih tua mungkin masih menggunakannya. Selain itu, beberapa refrigeran saat ini, seperti hydrofluorocarbon (HFC), juga dapat merusak lingkungan dengan berkontribusi terhadap pemanasan global.
Beberapa sistem freezer, terutama yang propana, menggunakan amonia sebagai refrigeran, yang merupakan kembalinya ke masa awal sistem pendingin. Amonia sangat korosif, dan menyebabkan mata dan sistem pernapasan terbakar dan bisa berakibat fatal dalam jumlah besar. Dibutuhkan teknisi yang terampil dan protokol prosedural yang ketat untuk bekerja pada sistem pendingin tanpa melepaskan gas berbahaya ini.
