Λύσεις στις 25 επαναληπτικές ερωτήσεις του κεφαλαίου 2: τον σκοπό και τους τύπους του εξατμιστή (φυσικής/εξαναγκασμένης κυκλοφορίας), τον σκοπό, το σχήμα και την τοποθέτηση του συμπιεστή, τον σκοπό και τους τρόπους ψύξης του συμπυκνωτή, τους σκοπούς, τα πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα και τη στήριξη του τριχοειδή σωλήνα, τη δομή του μικρού επαγγελματικού ψυγείου, καθώς και τη διεργασία της κατάψυξης και τη δομή του οικιακού ή μικρού επαγγελματικού καταψύκτη.
Ερώτηση: Ποιος είναι ο σκοπός του εξατμιστή ενός οικιακού ψυγείου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο εξατμιστής (ή στοιχείο ατμοποίησης) είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας μέσα στον ψυκτικό θάλαμο. Σκοπός του είναι να ψύχει τον αέρα που κυκλοφορεί στον θάλαμο, πραγματοποιώντας εναλλαγή θερμότητας μεταξύ του αέρα και του ψυκτικού μέσου που ρέει μέσα του, ώστε ο αέρας να αποκτά χαμηλότερη θερμοκρασία και να μπορεί να απορροφά τη θερμότητα και την υγρασία των τροφίμων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιες μεταβολές παθαίνει ο αέρας του θαλάμου του ψυγείου καθώς περνά πάνω από τον εξατμιστή;
Απάντηση:
Σύνοψη: Καθώς ο αέρας του θαλάμου περνά πάνω από τον εξατμιστή χάνει αισθητή θερμότητα, οπότε μειώνεται η θερμοκρασία του, και λανθάνουσα θερμότητα, οπότε παθαίνει αφύγρανση (ελαττώνεται η υγρασία του). Η απώλεια λανθάνουσας θερμότητας προκαλεί το σχηματισμό πάγου πάνω στη σερπαντίνα ή την πλάκα του εξατμιστή. Στη συνέχεια ο ψυχρός και ξηρός αέρας επιστρέφει στο θάλαμο, όπου απορροφά τη θερμότητα και την υγρασία των τροφίμων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πότε το οικιακό ψυγείο χρειάζεται έναν και πότε δύο εξατμιστές;
Απάντηση:
Σύνοψη: Το ψυγείο χρειάζεται έναν εξατμιστή όταν ο θάλαμος κατάψυξης επικοινωνεί με το θάλαμο συντήρησης (παλαιότερος τύπος ψυγείων)· ο εξατμιστής ψύχει τον αέρα μέχρι τους -18°C ή χαμηλότερα και ένα μέρος του (βαρύτερος, ψυχρότερος αέρας) ρέει προς το θάλαμο συντήρησης. Χρειάζεται δύο εξατμιστές, συνδεδεμένους σε σειρά, όταν το ψυγείο έχει δύο ξεχωριστούς θαλάμους: ο ένας εξατμιστής ψύχει τον αέρα μέχρι και -24°C (κατάψυξη) και ο άλλος από 2° έως 4°C (συντήρηση).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιους τύπους κυκλοφορίας αέρα πάνω από τον εξατμιστή γνωρίζετε;
Απάντηση:
Σύνοψη: Οι εξατμιστές των οικιακών ψυγείων διακρίνονται, ως προς τον τρόπο κυκλοφορίας του αέρα, σε δύο τύπους: (α) εξατμιστές φυσικής κυκλοφορίας, όπου ο αέρας κινείται ελεύθερα λόγω διαφοράς πυκνότητας (θερμότερος-ελαφρύτερος ανεβαίνει, ψυχρότερος-βαρύτερος κατεβαίνει), και (β) εξατμιστές εξαναγκασμένης κυκλοφορίας, όπου ένας ανεμιστήρας με ηλεκτροκινητήρα αναγκάζει τον αέρα να κινείται με μεγαλύτερη ταχύτητα μέσα από τον εξατμιστή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Να περιγράψετε γενικά τις μορφές των εξατμιστών του οικιακού ψυγείου ανάλογα με τον τύπο του εξατμιστή.
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο εξατμιστής φυσικής κυκλοφορίας έχει συνήθως μορφή επίπεδης πλάκας: τα κανάλια ροής του ψυκτικού μέσου διαμορφώνονται με πρεσάρισμα δύο μισών πλακών όπου έχουν προδιαμορφωθεί κατάλληλες κοιλότητες. Η πλάκα καλύπτει όλο το χώρο του θαλάμου κατάψυξης, τα τρόφιμα έρχονται σε άμεση επαφή με την επιφάνειά της. Ο εξατμιστής εξαναγκασμένης κυκλοφορίας έχει τη μορφή σερπαντίνας: κατασκευάζεται από σωλήνα αλουμινίου με πολλά τυλίγματα, πάνω στον οποίο στερεώνονται με συγκόλληση μικρά πτερύγια σε ίση μεταξύ τους απόσταση (ώστε να επιτρέπεται σχηματισμός πάγου χωρίς εμπόδιση της ροής αέρα), αυξάνοντας την επιφάνεια εναλλαγής θερμότητας· η θέση του μπορεί να είναι οριζόντια ή κατακόρυφη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πού τοποθετούνται οι διάφοροι τύποι εξατμιστών του ψυγείου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο εξατμιστής φυσικής κυκλοφορίας, λόγω της μορφής επίπεδης πλάκας, καλύπτει όλο το χώρο του θαλάμου κατάψυξης, με τα τρόφιμα σε άμεση επαφή με την επιφάνειά του. Ο εξατμιστής εξαναγκασμένης κυκλοφορίας τοποθετείται κανονικά στο πίσω μέρος του θαλάμου κατάψυξης, οριζόντια ή κατακόρυφα ανάλογα με τη διαμόρφωση του θαλάμου, χωρίς να είναι εκτεθειμένος στα τρόφιμα ή στο χρήστη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιος είναι ο σκοπός του συμπιεστή ενός οικιακού ψυγείου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο συμπιεστής αναρροφά το ψυκτικό μέσο (που περιέχει τη θερμότητα του αέρα του ψυγείου) από τον εξατμιστή σε χαμηλή πίεση και το συμπιέζει, ανεβάζοντάς του την πίεση, ώστε η θερμότητά του να μπορεί να αποβληθεί προς τον αέρα του περιβάλλοντος χώρου μέσω του συμπυκνωτή. Με τον τρόπο αυτό ο συμπιεστής πετυχαίνει την εξαναγκασμένη ροή θερμότητας από τον ψυχρό αέρα του ψυγείου προς τον θερμότερο αέρα του περιβάλλοντος, κάτι που δεν θα γινόταν από μόνο του σύμφωνα με το 2ο Αξίωμα της Θερμοδυναμικής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιο είναι το συνηθισμένο εξωτερικό σχήμα του συμπιεστή, ποια είναι η περιοχή ισχύος του και πώς αντλεί το ψυκτικό ρευστό;
Απάντηση:
Σύνοψη: Το εξωτερικό σχήμα του συμπιεστή είναι εντελώς κλειστό και μοιάζει με «τηγανίτα» (τύπου Τηγανίτας), αφού τα δύο τμήματά του ενώνονται με συγκόλληση ώστε να είναι ερμητικά στεγανοποιημένος. Η ισχύς του κυμαίνεται από 90 έως 250W (1/8 έως 1/3 HP), πάντα μικρότερη από έναν ίππο (κλασματικής ισχύος). Είναι θετικού εκτοπίσματος και αντλεί το αέριο ψυκτικό μέσο από τον εξατμιστή είτε με την αρχή της παλινδρόμησης (έχει έμβολο) είτε με την αρχή της περιστροφής (έχει στροφείο/ρότορα).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πού τοποθετείται ο συμπιεστής του οικιακού ψυγείου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο συμπιεστής τοποθετείται στο κάτω και πίσω μέρος του ψυγείου, ώστε ο τεχνίτης ή ο χρήστης να έχει άνετη πρόσβαση σε αυτόν για συντήρηση. Επειδή για τη συντήρησή του το ψυγείο πρέπει να απομακρύνεται από τον τοίχο, τα σύγχρονα ψυγεία διαθέτουν μικρούς τροχούς στη βάση τους για εύκολη μετακίνηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Με ποιες σωληνώσεις του ψυγείου συνδέεται ο συμπιεστής;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο συμπιεστής συνδέεται με δύο βασικές σωληνώσεις: τη σωλήνωση (γραμμή) αναρρόφησης, που μεταφέρει τον ατμό του ψυκτικού μέσου από τον εξατμιστή προς τον συμπιεστή, και τη σωλήνωση (γραμμή) κατάθλιψης, που μεταφέρει τον ήδη συμπιεσμένο ατμό από τον συμπιεστή μέχρι τον συμπυκνωτή. Οι σωληνώσεις αυτές είναι συνήθως από χαλκό και σπανιότερα από χάλυβα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς μπορούμε να εκτελούμε τις εργασίες εξυπηρέτησης του συμπιεστή;
Απάντηση:
Σύνοψη: Οι εργασίες εξυπηρέτησης του συμπιεστή εκτελούνται μέσω του ειδικού σωλήνα εξυπηρέτησης (service), μιας μικρής σωληνωτής προεξοχής (απόφυσης) που αποτελεί προέκταση της γραμμής αναρρόφησης. Μέσω αυτού μπορεί, για παράδειγμα, να δημιουργηθεί κενό στο ψυκτικό κύκλωμα ή να προστεθεί ψυκτικό υγρό.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιος είναι ο σκοπός του συμπυκνωτή ενός οικιακού ψυγείου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο σκοπός του συμπυκνωτή είναι να συμπυκνώνει τον θερμό ατμό του ψυκτικού μέσου που εξέρχεται από τον συμπιεστή, δηλαδή να τον μετατρέπει σε υγρό. Κατά τη συμπύκνωση αυτή αποβάλλεται στον περιβάλλοντα αέρα ολόκληρη η ενέργεια (ενθαλπία) που είχε πάρει το ψυκτικό μέσο στον εξατμιστή (θερμότητα τροφίμων/υγρασίας/πόρτας) και στον συμπιεστή (ενέργεια συμπίεσης), ώστε το ψυγείο να μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Με ποιους τρόπους μπορεί να ψύχεται ο συμπυκνωτής του ψυγείου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο συμπυκνωτής των οικιακών ψυγείων ψύχεται με δύο τρόπους: με αέρα φυσικής κυκλοφορίας, όπου ο περιβάλλων αέρας ρέει μέσα από τον συμπυκνωτή μόνος του (επειδή θερμαίνεται) χωρίς εξωτερική βοήθεια, ή με αέρα εξαναγκασμένης (βεβιασμένης) κυκλοφορίας, όπου προστίθεται ανεμιστήρας με τον ηλεκτροκινητήρα του πίσω από τον συμπυκνωτή, στέλνοντας τον αέρα με μεγάλη ταχύτητα πάνω του.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πού τοποθετείται ο συμπυκνωτής και ποια μορφή έχει ανάλογα με τον τρόπο ψύξης του;
Απάντηση:
Σύνοψη: Στην περίπτωση φυσικής κυκλοφορίας, ο συμπυκνωτής έχει τη μορφή σωλήνωσης διαμορφωμένης σε σχάρα (συνήθως με πτερύγια) και κρέμεται στο πίσω μέρος του ψυγείου. Στην περίπτωση εξαναγκασμένης κυκλοφορίας, έχει τη μορφή σερπαντίνας με πτερύγια και τοποθετείται επίσης στο πίσω μέρος του ψυγείου, πάνω στη βάση του, ανάμεσα στον συμπιεστή και τον ανεμιστήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Τι πρέπει να προσέχουμε κατά την τοποθέτηση του οικιακού ψυγείου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Κατά την τοποθέτηση του ψυγείου πρέπει να εξασφαλίζεται η ανεμπόδιστη ροή αέρα γύρω από τον συμπυκνωτή, δηλαδή η πίσω πλευρά του ψυγείου να απέχει αρκετή απόσταση από τον τοίχο ή τα ντουλάπια της κουζίνας· διαφορετικά η κυκλοφορία αέρα θα είναι κακή, θα δημιουργηθεί υψηλή θερμοκρασία/πίεση στον συμπυκνωτή, θα μειωθεί η απόδοση του ψυγείου και θα καταπονηθεί ο συμπιεστής (θα λειτουργεί περισσότερη ώρα). Επιπλέον, πρέπει να τοποθετείται σε χώρο με συνθήκες άνεσης (περίπου 25°-27°C το καλοκαίρι, 18°-20°C το χειμώνα), ώστε να πιάνει τις κανονικές θερμοκρασίες λειτουργίας του, και η μετακίνησή του να γίνεται με προσοχή, ιδιαίτερα όταν ο συμπυκνωτής είναι εξωτερικά στερεωμένος στην πίσω πλευρά, ώστε να μην πάθει ζημιά (σπάσιμο ή γδάρσιμο).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιοι είναι οι σκοποί του τριχοειδή σωλήνα του ψυγείου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Οι σκοποί του τριχοειδή σωλήνα είναι δύο: (α) να μετατρέπει την υψηλή πίεση και θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου, που βγαίνει από τον συμπυκνωτή, σε χαμηλή πίεση, περίπου ίση με την πίεση στην αναρρόφηση (εισαγωγή) του συμπιεστή, και (β) να ελέγχει τη ροή του ψυκτικού μέσου, ώστε να στέλνει στον εξατμιστή τη σωστή ποσότητα ψυκτικού.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν το μήκος και τη διάμετρο του τριχοειδή σωλήνα;
Απάντηση:
Σύνοψη: Το μήκος και η διάμετρος του τριχοειδή σωλήνα καθορίζονται από το είδος του ψυκτικού μέσου και κυρίως από το θερμικό φορτίο του ψυγείου, δηλαδή από: την ποσότητα τροφίμων που πρέπει να αποθηκεύονται, τις περιβαλλοντικές συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία αέρα) και τη συχνότητα ανοίγματος/κλεισίματος της πόρτας του ψυγείου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πού στηρίζονται τα άκρα του τριχοειδή σωλήνα;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο τριχοειδής σωλήνας στηρίζεται στο ένα άκρο του μέσα στον εξατμιστή, κατά 40 mm περίπου, όπου συγκολλάται με ασημοκόλληση, ενώ με το άλλο άκρο του μπαίνει μέσα στο φίλτρο (ξηραντήρα), επίσης κατά 40 mm περίπου, όπου συγκολλάται πάλι με ασημοκόλληση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα του τριχοειδή σωλήνα;
Απάντηση:
Σύνοψη: Πλεονεκτήματα: είναι φθηνός, μεγάλης διάρκειας λειτουργίας και δεν παρουσιάζει βλάβες (εκτός ίσως από φραγμούς), επειδή δεν έχει κινούμενους μηχανισμούς· επίσης ελαττώνει σημαντικά το φορτίο (και το κόστος λειτουργίας) του ηλεκτροκινητήρα του συμπιεστή, εξισώνοντας την υψηλή πίεση του συμπιεστή με τη χαμηλή πίεση του εξατμιστή. Μειονεκτήματα: η ποσότητα πλήρωσης του ψυγείου με ψυκτικό υγρό γίνεται κρίσιμος παράγοντας, αφού δεν υπάρχει συλλέκτης — αύξηση της ποσότητας θα προκαλούσε πιθανώς επιστροφή υγρού στο συμπιεστή, ενώ μείωση θα ελάττωνε την απόδοση του εξατμιστή· επίσης, αν αυξηθεί το φορτίο του ψυγείου (περισσότερα τρόφιμα, συχνά ανοίγματα πόρτας), ο τριχοειδής δεν μπορεί να ανταποκριθεί, στέλνοντας ανεπαρκή ποσότητα ψυκτικού στον εξατμιστή, με αποτέλεσμα μείωση της συνολικής απόδοσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σε ποιες συνθήκες περιβάλλοντος μπορεί να λειτουργεί το μικρό επαγγελματικό ψυγείο;
Απάντηση:
Σύνοψη: Τα μικρά επαγγελματικά ψυγεία λειτουργούν κάτω από πολύ διαφορετικές συνθήκες εξωτερικού περιβάλλοντος: στην καλύτερη περίπτωση μέσα σε τέλεια κλιματιζόμενο χώρο (π.χ. πολυκατάστημα) και στη χειρότερη εκτεθειμένα στον ατμοσφαιρικό αέρα ενός απομονωμένου τουριστικού περιπτέρου στη Νότια Ελλάδα, σε συνθήκες καύσωνα (π.χ. έως και 40°C), γεγονός που επηρεάζει σημαντικά την απόδοσή τους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποια είναι τα κυριότερα τμήματα ενός μικρού επαγγελματικού ψυγείου και πού τοποθετούνται;
Απάντηση:
Σύνοψη: Το μικρό επαγγελματικό ψυγείο αποτελείται από τον κορμό, ο οποίος διαιρείται σε δύο βασικά τμήματα: το θάλαμο (όπου τοποθετούνται τα προϊόντα σε σχάρες, με πόρτα με τζάμι) και την κάτω κοιλότητα (χώρος μηχανής). Στο ψηλότερο τμήμα του θαλάμου τοποθετείται ο εξατμιστής, συνήθως με πλήρη ανεμιστήρα και λεκάνη συγκέντρωσης συμπυκνωμάτων, καθώς και θερμοστάτης. Στην κάτω κοιλότητα, πάνω σε εγκάρσιες δοκούς στήριξης, βρίσκεται η αφαιρούμενη βάση μηχανής που φέρει τον συμπιεστή (ερμητικού τύπου, με ηλεκτρολογικό κουτί: θερμικό, ρελέ, πυκνωτή), τον συμπυκνωτή, τον πλήρη ανεμιστήρα (μεταξύ συμπιεστή και συμπυκνωτή) και τη λεκάνη αποχέτευσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιες είναι οι συνηθισμένες θερμοκρασίες κατάψυξης;
Απάντηση:
Σύνοψη: Οι συνηθισμένες θερμοκρασίες κατάψυξης κυμαίνονται από τουλάχιστον -18°C μέχρι και -24°C, δηλαδή πολύ χαμηλότερες από αυτές του θαλάμου συντήρησης ενός οικιακού ψυγείου (2°-4°C).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Να περιγράψετε τη διεργασία της κατάψυξης.
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η κατάψυξη είναι η φυσική διεργασία κατά την οποία τα τρόφιμα αποκτούν τόσο χαμηλή θερμοκρασία, ώστε το περιεχόμενο νερό τους να στερεοποιείται, σχηματίζοντας μικρούς κρυστάλλους πάγου. Είναι πιο σύνθετη από την πήξη καθαρού νερού, επειδή το νερό των τροφίμων είναι μίγμα αλάτων και σακχάρων, με σημείο πήξης αρκετά κάτω από 0°C· η κρυστάλλωση αρχίζει συνήθως μεταξύ -0,5°C και -3°C, ανάλογα με το είδος του τροφίμου. Καθώς εξαπλώνεται το «μέτωπο» των κρυστάλλων, αυξάνεται η περιεκτικότητα του υπόλοιπου νερού σε διάφορες ουσίες, οπότε πέφτει περαιτέρω το σημείο πήξης του νέου μίγματος. Συνήθως στους -5°C έχει παγώσει το 75-85% του νερού, ενώ ακόμη και μεταξύ -35° και -40°C παραμένει μη κρυσταλλωμένο περίπου 5% του αρχικού νερού. Η κατάψυξη ενός τεμαχίου αρχίζει από την επιφάνειά του και προχωρά προς το κέντρο του, υπό μορφή «μετώπου» κρυστάλλωσης που κινείται με ορισμένη ταχύτητα, την ταχύτητα κατάψυξης· όσο μεγαλύτερη είναι αυτή, τόσο καλύτερη είναι η τελική ποιότητα του προϊόντος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Γιατί τα προϊόντα διατηρούνται για μεγάλα χρονικά διαστήματα, όταν έχουν υποστεί κατάψυξη;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κατεψυγμένα προϊόντα διατηρούνται για μεγάλα χρονικά διαστήματα επειδή, όταν η θερμοκρασία τους πέσει κάτω από περίπου -10°C, οι μικροοργανισμοί σταματούν να αναπτύσσονται και οι βιοχημικές αντιδράσεις (αλλοίωσης) επιβραδύνονται δραστικά. Επιπλέον, εφόσον έχουν ληφθεί τα απαραίτητα μέτρα, και κυρίως έχει γίνει αεροστεγής συσκευασία, τα τρόφιμα δε χάνουν το νερό τους — διαφορετικά θα πάθαιναν αφύγρανση, θα ξηραίνονταν και θα αλλοίωναν γεύση και εμφάνιση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποια είναι τα βασικά τμήματα ενός μικρού επαγγελματικού καταψύκτη και πού τοποθετούνται;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο μικρός επαγγελματικός καταψύκτης αποτελείται από το θάλαμο ή κιβώτιο (κορμί, οριζόντιο ή κατακόρυφο) και το καπάκι που το κλείνει αεροστεγώς με μεντεσέδες και χερούλι. Μέσα στο θάλαμο βρίσκεται ο πλήρης θερμοστάτης (με πίνακα οργάνων και ενδεικτικές λυχνίες λειτουργίας/προστασίας) και, στο εσωτερικό πάνω από την κοιλότητα του μηχανοστασίου, ο εξατμιστής (σερπαντίνα με ή χωρίς ανεμιστήρα, ανάλογα με τον τύπο). Σε ειδική κοιλότητα (συνήθως κάτω δεξιά) βρίσκεται η αφαιρούμενη βάση που φέρει τον συμπιεστή (με ηλεκτρολογικό κουτί: θερμικό, ρελέ, πυκνωτή), τον συμπυκνωτή και τον ανεμιστήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης: