Artikels

Zo werkt je koelkast

Maar hoe werkt zo een koelkast nu precies? We vragen het aan onze professor W.Talles

Prof.? Hoe bewaarde men vroeger dan eigenlijk voedsel, toen er nog geen koelkasten ware?

Vooraleer de koelkast een standaard in onze keuken was, kon men zijn producten enkel bewaren door bijvoorbeeld te pekelen, in te blikken, te steriliseren of te roken.

Een koelkast wordt ook wel ijskast genoemd. De eerste ijskast werkte ook echt met ijs. Je kocht een klomp ijs van zo'n 30 bij 30 bij 30 cm. Die ging in een kast met hooi eromheen om het goed te isoleren. De spullen die koud moesten blijven gingen erop. Dat bleef ongeveer een week goed. Tegenwoordig hebben we een koelkast die echt actief dingen afkoelt.

Hoe werkt zo een koelkast eigenlijk?

Wel misschien geloof je het niet, maar de werking van een koelkast is geïnspireerd op een natuurlijk fenomeen, namelijk zweten. Als een vloeistof wil verdampen heeft het daar energie voor nodig in de vorm van warmte. Als je zweet, verdampt je zweet waardoor het lichaamswarmte onttrekt. Hierdoor koel je af. Op net dezelfde manier werkt een koelkast.

Een koelkast is zo gebouwd dat hij de kou zoveel mogelijk binnenhoudt, net als een koelbox. Als de temperatuur in de koelkast hoger wordt dan een bepaalde ingestelde temperatuur gaat de koelkast aan het koelen. Binnen in de koelkast wordt een vloeistof verdampt. Daardoor wordt de koelkast koud. Dit lijkt raar, maar het werkt wel. Probeer het zelf maar eens met wat parfum of aftershave. Als je dat op je hand sprenkelt, voel je dat je hand afkoelt.

Koelvloeistofcyclus

Dus als ik het goed begrijp werkt een koelkast niet met koude maar met warmte?

Inderdaad, dat heb je goed begrepen! De koelkast produceert zelf geen koude, maar koelt de warme lucht af door een vloeistof te laten verdampen. De koelvloeistof wordt door een compressor rond gecirculeerd en onder druk gezet. Wanneer je druk uitoefent, gaat de temperatuur zal stijgen.

Waarom is het dan koud in plaats van warm in de koelkast?

Het verdampen van de vloeistof in de koelkast gebeurt in de achterwand, dus niet waar het voedsel ligt. De damp die in de koelkast ontstaat wordt buiten de koelkast (aan de achterkant) weer tot vloeistof gemaakt. De koelvloeistof wordt dus aan de buitenzijde van de koelkast blootgesteld aan de omgevingstemperatuur. De achterkant van een koelkast is dan ook zwart geschilderd, omdat deze kleur de warmte gemakkelijk opneemt, maar ook afgeeft.

Wanneer de koelvloeistof die onder druk staat voldoende is afgekoeld, is het tijd om de binnenzijde van je koelkast af te koelen. De vloeistof zal van een fijn buisje via een klep terecht komen in een buis van een grotere diameter. Hierdoor daalt de druk plotseling waardoor de vloeistof zal verdampen. En net zoals we zweten, zal de verdampende vloeistof warmte onttrekken. Deze keer niet van ons lichaam, maar van de binnenzijde van de koelkast. De verdampte koelvloeistof komt opnieuw terecht bij de compressor waardoor de cirkel rond is.

Foto: koelcyclus.jpg

Koelvloeistoffen

Waaruit bestaan die koelvloeistoffen eigenlijk?

Afhankelijk van het soort koelvloeistof zal de koelkast een andere temperatuur bereiken. Vroeger werd vloeibare ammonia gebruikt maar dat is een giftige vloeistof. In 1930 werd echter een nieuwe klasse van koelvloeistoffen ontdekt die ideaal in gebruik waren: de cfk’s (bv. freon). Deze chloorfluorkoolwaterstoffen lenen zich perfect voor het gebruik in koelkasten en werden dan ook decennia lang gebruikt. Jammer genoeg heeft men pas jaren later de keerzijde van deze stoffen ontdekt. Ze tasten namelijk de ozonlaag aan.

Tegenwoordig zijn er alternatieven voorhanden met nietszeggende namen zoals bijv. R134a. Met vloeibare stikstof kan men koelen tot -80°C, met vloeibare helium tot -260°C, dichtbij het absolute nulpunt van -273°C. Dit is de koudste temperatuur die mogelijk is.

Waarom moet een koelkast, na vervoer, een dagje rechtop staan?

Wel, wanneer je een koelkast wil vervoeren, krijg je de raad om voor gebruik eerst de koelkast 24 uur rechtop te laten staan. Door het transport kan de koelvloeistof in delen van de cyclus gevloeid zijn waar het helemaal niet thuishoort. Hierdoor kan je koelkast slecht, of zelf helemaal niet meer werken. De koelvloeistof moet dus de kans krijgen terug te vloeien. Gelukkig zijn de moderne koelkasten hierop voorzien waardoor deze veiligheidsmaatregel eigenlijk overbodig is.

Soms zie ik ijs in de koelkast. Hoe komt dat daar?

De ideale temperatuur van een koelkast bedraagt 2 tot 4 °C. Op deze temperatuur wordt de bacteriële groei zoveel mogelijk afgeremd en zullen de producten in de koelkast niet bevriezen. Het nadeel van deze lage temperatuur is echter wel dat ijskristallen zich kunnen vastzetten op de koelingelementen. De ijskristallen zorgen ervoor dat je koelkast minder goed zal werken. Het openen van de deuren zorgt er elke keer voor dat warme lucht toegelaten wordt in de koelkast. De waterdamp zal neerslaan omdat lucht die afkoelt minder waterdamp kan verdragen. Het valt dus niet te vermijden dat de wanden van de koelkast, alsook je voedingwaren een laagje condens krijgen, dat langzaam aan weer ijs gaat worden.