Buzdolabı nasıl çalışır?

Buzdolapları evlerin büyük bir çoğunluğunda bulunan yiyecek ve içeceklerimizi soğutarak tazeliğini korumaya yardım eden bir eşyadır. Şekil ve boyutları kullanım tipine göre değişebilse de çalışma prensibi pek değişiklik göstermez.  Buzdolapları kapalı devre gaz sistemi kullanılarak soğutulur. Sistem kalın ve ince ısı iletkeni borular, bu borular arasında bir genleştirici mekanizma ve bir kompresörden oluşur. Bu basit kompresör devresinde kullanılan gazlar çoğunlukla tek tip CFC adı verilen cloroflorocarbon gazlarıdır. Yerleşmiş markasından dolayı Freon olarak da geçen bu gazların özelliği toksik olmaması, yanıcı olmaması ve kolay kolay başka maddelerle tepkimeye girmemeleridir. Benzer zamanda öz ısı kapasiteleri de önemli sayılabilecek bir etkendir. Lakin yakın geçmişte CFC gazlarının ozon tabakasına büyük zarar vermiş olduğu ortaya çıktığında bu gazlar benzer özellikleri barındıran lakin ozon tabakasına zararı çok çok az olan HFC yani hidroflorocarbonlarla değiştirilmeye başlanılmıştır. Kalın ve ince borular ise serpentin deseninde olup ince olanlar buzdolabının arkasında kalın olanlar ise buzdolabının iç kısmındadır. Buzdolabının iç ve dış bölümlerini ayıran iskeleti ise ısı yalıtımı çok güçlü olan malzemelerden yapılmıştır. 

Buzdolaplarında ise sistemin uygulanışı şu şekildedir. Kapalı devre gaz sistemindeki gazı kompresör elektrik enerjisi kullanarak sıkıştırır ve ince iletken borulara gönderir. Şurada sıkıştığı için basıncı yükselen gaz ince serpentin borulardan geçerken buzdolabının olduğu ortama ısı vererek soğur. Benzer zamanda bu soğuma ve basıncın etkisi ile yoğunlaşır. Yoğunlaşmanın da etkisi ile ısının büyük kısmını kaybeder. Sonra genleştiriciye gelir ve şurada tekrar hacmi artırılır ve bundan dolayı sıcaklığı düşürülür. Hacmi artmış biçimde buzdolabının içerisindeki geniş iletken borulara girdiğinde tekrar gaz durumuna geçmektedir ve bu geçiş sırasında etraftan ısı alarak buzdolabının içini soğutur. Devamındaysa tekrar kompresöre geri dönerek devreyi tamamlar.  ​Benzer sistemi bugun kullanan tüm eşyalar ve aletler için de bu aynıdır. Örnek verirsek klimaların soğuturken havadan aldığı ısı da diğer ünitesinde dışarıya salınır. Kışın ise sistem tam tersi çalışır ve havayı salınan ısı ile ısıtıp odaya vermektedir. Kapalı devredeki gaz ince serpentin borulardan geçerken etrafa ısı vermiş olduğu için buzdolabımızın dışı ısınır. Ama esasen buzdolabımız ısı üretmez yalnızca içindeki ısıyı dışarı iletir. Genellikle buzdolapları bu ısınmaya dayanacak biçimde üretildiğinden bir sorun teşkil etmez. Buzdolaplarında kapalı gaz devresini tahrip etmemeye dikkatli olunması gereklidir. Hassaten buzluktaki fazla buzlar temizlendiği sırada muhakkak sivri delici aletler kullanılmamalıdır.

Sistem tüm gazların ortak özelliği olan davranışlardan yararlanır. İdeal gas yasasına göre p.V=n.R.T yani paskal birimi ile basınç(p) ve kübik metre birimi ile hacmin(V) çarpımı gazın toplam mol sayısı(n), gaz sabiti(R) ve kelvin birimi ile sıcaklığın(T) çarpımına eşittir. Bunun anlamı bir gazın hacmi sabitken sıkıştırıp basıncını artırırsak gaz ısınır. Tekrar basıncı azaltıldığında ise gaz soğur.