Wie wird die Temperatur in einem Kühlschrank geregelt?
Grundsätzlich ist ja das Thermostat mit dem Kompressor/Verdichter des Kühlschranks verbunden. Wie wird dann bspw. eine Temperaturänderung im Kühlschrank vorgenommen?
Wenn ich eine höhere Temperatur für den Kühlraum des Kühlschranks einstelle, besitzt das gasförmige Kältemittel einen höheren Druck beim Eintritt (bspw. 9 bar statt 8) in den Verflüssiger, der sich auf der Rückseite des Kühlschranks befindet, und kann das Drosselorgan den Druck anschliessend nicht auf denselben Wert bringen (bspw. 2 bar anstatt 1 bar), sodass sich eine höhere Temperatur im Kühlschrank ergibt? Wie gross ist dann die Toleranz beträchtlich des Siedepunktes des Kältemittels?
Oder verdichtet der Kompressor das gasförmige Kältemittel einfach schneller, sodass der Wärmekreislauf schneller abläuft und somit mehr Wärme aus dem Kühlschrank entzogen werden kann?
Kann man die Temperatur des Gefrierfachs separat einstellen? Wie würde es dann funktionieren?
Ich brauche diese Fragestellung für eine wissenschaftliche Arbeit, dementsprechend wäre es ganz toll, wenn die Antwort basierend auf einer Quelle ist. Vielen Dank für die Antworten im voraus!
7 Antworten
Wie wird die Temperatur in einem Kühlschrank geregelt?
Das geschieht wie bei einem Bügeleisen mit einer simplen Zweipunkt-Regelung.
Die eingestellte Temperatur wird nie exakt geregelt sondern befindet sich in der Mitte einer oberen und einer unteren Temperatur. Den Bereich zwischen diesen beiden Temperaturen nennt man Hysterese. Wird die obere Temperatir erreicht, schaltet der Regler den Kompressor ein und der läuft dann solange, bis die untere Temperatur erreicht ist. Dann schaltet er wieder aus. So geht das ständig, sodass die Temperatir im Kühlschrank immer zwischen der oberen und der unteren Temperatur pendelt.
Iregndwelche Eingriffe in den Kühlkreislauf oder den Kompressor erfolgen nicht.
Kann man die Temperatur des Gefrierfachs separat einstellen? Wie würde es dann funktionieren?
Nein, die stellt sich mehr oder weniger Zufällig entsprechend der oben beschriebenen Regelung ein und hat daher eine größere Schwankungsbreite als das innere des geregelten Kühöschranks.
Diese Problematik tritt auch bei billigen Kühl-Gefrier-Kombinationen ein, die nur einen gemeinsamen Kältemittelkreislauf haben. Da gibt es immer wieder Betriebszustände, z.B. in einer sehr kühlen Umgebung im Keller, bei denen der Kompressor nur selten anläuft, da in das Innere des Kühteiles nur wenig Wärme gelangt. Dadurch wird aber auch der Gefrierteil nur wenig gekühlt und dort können die Temoeraturen dann stark über den gewünschten Wert ansteigen. Das lässt sich nur mit getrennten Kühlkreisläufen mit getrennter Regelung vermeiden (wobei aber trotzdem ein gemeinsemer Kompressor verwendet werden kann). Diese Kombinationen sind dann aber auch gleich wieder teurer.
Wenn der Kompressor eines "schlechten" Kühlschranks schon die gesamte Zeit lauft und er nicht die gewünschte Temperatur erreicht, lässt sich da nichts machen?
Es gibt u.a.3 Gründe für das von dir genannte Verhalten: 1. Der Kühlkreislöauf hat im Laufe der Jahre Kältemittel verloren, weil das System ein (kleines) Leckhat. Abhilöfe schafft dann eine Neubefüllung an Kältemittel 2. Er ist einfach schlecht isolier oder befindet sich in einer warmen umgebung 3. Der Verflüssiger wird nicht genügend gekühlt. Das kann daran liegen, dass, bei einer erzwungenen Belüftung, der Verntilator kaputt ist. Auch kann bei eines Konvektionsbelüftung der Grund sein, dass der Verflüssiger srakr verschmutzt (eingestaubt) ist.
Möchte man die Temp des Gefrierteils separat einstellen, braucht man einen 2. Verdampfer - also einen für dan Kühlteil und einen für das Gefrierteil. Das ist bei sog. Kühl-Gefrierkombinationen der Fall. Aus Kostengründen haben diese Geräte dennoch nur 1 Verdichter.... man kann dann meist nur das Kühlteil separat abschalten - Gefrierteil läuft bei Haushaltgeräten immer.
Ein Kühlschrank kühlt nicht kontinuierlich, sondern nach Bedarf. Im Prinzip gibt es da wohl nur 'Kühlen' oder eben 'Nicht Kühlen'.
Die Einstellung regelt im Prinzip nur, bei welcher (hohen) Temperatur die Pumpe anspringt und bei welcher (niedrigen) Temperatur sie ausgeht. Ist der Kühlschrank 'schlecht' (schlechte Dämmung, im Hochsommer), läuft er immer durch.
Nach meinem Verständnis nicht wirklich.
Also man könnte halt die Einstellung ändern, damit er nicht zu schnell vollends ausfällt, ODER ihn in den Keller oä stellen, damit die Umgebung etwas kälter ist. Auch soll man ja für eine gute Zirkulation sorgen (mit ausreichenden Abständen zur Rückkwand). Die Rippen auf der Rückseite können wirklich ziemlich warm werden. Gerade die Kühlrippen im Eisfach sollten auch eisfrei sein.
Am Ende wird Wärme aus dem Innenraum nach draußen transportiert, in dem dort eine leicht siedende Flüssigkeit, bzw. ein GasGemisch verdampft (zB Propan/Butan). Das passiert bei 20 °C SEHR schnell und selbst bei 10 °C kann das nur Sekunden dauern!
Heißt, egal wie langsam, oder wenig der Kompressor arbeitet, die Kühlflüssigkeit verdampft quasi sofort, so lange immer wieder Flüssigkeit nachgeliefert wird und der Innenraum nicht auf Temperaturen nahe der Siedepunkte abgekühlt ist! [Sdp(Butan) = -1 °C, Sdp(Propan) = -188 °C, Haha!]
Der Kompressor wird je nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet.
Warum denkst du denn so kompliziert?
Der Kühlprozess als solcher wird nicht verändert sondern einfach nur an- oder abgeschaltet...
Schalter höher=Laufzeit kürzer
Schalter tiefer=Laufzeit länger
...mehr steuert da nicht...
Kühlschränke sind halt eben doch keine Raketentechnik ;o)
Wenn der Kompressor eines "schlechten" Kühlschranks schon die gesamte Zeit lauft und er nicht die gewünschte Temperatur erreicht, lässt sich da nichts machen?