Chill'in İsimsiz Kahramanı: Buz Yapıcınız Nasıl Çalışır?

Bir yaz akşamındaki soğuk bir kokteylden piknik için paketlenmiş bir soğutucuya kadar, buz çoğu zaman hafife aldığımız modern bir gerekliliktir. Dondurucuların ve otomatik buz yapıcıların yaygın kullanımından önce, düzenli bir buz tedariki sağlamak, buz depoları ve büyük lojistik çabalar gerektiren zahmetli bir süreçti. Bugün alçakgönüllü buz maker İster bağımsız bir cihaz ister buzdolabınızın içindeki bir özellik olsun, bu küçük mucizeyi etkili ve büyüleyici bir bilimle gerçekleştiriyor.

Donma Bilimi: Sudan Buza

Özünde buz yapıcı, suyun fiziksel özelliğinden yararlanan bir makinedir: sıcaklığı, sıcaklığının altına düştüğünde katı bir buza dönüşür. donma noktası .

Faz Değişimi

Su $H_2O$ moleküllerinden oluşur. Sıvı haldeyken bu moleküller sürekli hareket halindedir ve birbirlerinin yanından kayarlar. Sıvı suyu katı buza dönüştürmek için yeterli miktarda suyu çıkarmalıyız. termal enerji (ısı) bu molekülleri yavaşlatmak için. Yeterince yavaşladıklarında, moleküller arasındaki çekici kuvvetler onları katı, tekrar eden bir yapıya kilitler. kristal kafes . Bu dönüşüm şu şekilde bilinir: faz değişimi .

Soğutma Döngüsü

Isı giderme işlemi, soğutma sistemi prensipte buzdolabınızın veya klimanızın tamamını soğutan şeyle aynıdır. Bu döngü dört temel bileşenden ve özel bir sıvıdan oluşur. soğutucu .

• Kompresör: Bu sistemin kalbidir. Sıcaklığını önemli ölçüde artıran gaz halindeki soğutucuyu basınçlveırır.
• Kondenser Bobinleri: Sıcak, yüksek basınçlı soğutucu akışkan, genellikle cihazın arkasında veya altında bulunan bobinlerden akar. Isısını çevredeki havaya (mutfağa) verir. Soğudukça soğutucu tekrar sıvıya dönüşür.
• Genleşme Valfi (veya Kılcal Boru): Sıvı soğutucu, basıncını hızla düşüren dar bir valften geçer. Basınçtaki bu ani düşüş, soğutucu akışkanın anında çok daha soğumasına neden olur.
• Evaporatör Bobinleri: Buz yapıcı için sihrin gerçekleştiği yer burasıdır. Süper soğuk sıvı soğutucu, genellikle buz oluşturma tepsisiyle doğrudan temas halinde olan bobinler boyunca akar. Bu soğuk yüzey hızla ısıyı çekiyor dışarı suyun donmasına neden olur. Isıyı emen soğutucu tekrar gaza dönüşür ve döngüyü yeniden başlatmak için kompresöre geri döner.

Otomatik Buz Yapıcının Anatomisi

Modern buzdolaplarının çoğunda, otomatik buz yapıcı basit, zamanlanmış bir döngüyle çalışır ve genellikle her bir ila iki saatte bir buz partisi üretir.

Su Temini

Öncelikle buz yapıcının suya ihtiyacı var. bir solenoid valf Suyun evinizin ana hattından (genellikle filtrelenmiş) küçük, plastik veya metal bir boruya akışını kontrol eder buz mold veya tepsi. Bu valf tipik olarak bir zamanlayıcı veya sensör tarafından tetiklenir.

Donma ve Algılama

Kalıp doldurulduktan sonra evaporatör bobinleri Kalıbın etrafını saran su soğumaya başlar. Bu adımın zamanlaması çok önemlidir. Su tamamen donduğunda, iki yaygın yöntemden biri buzun hazır olduğunu gösterir:

• Termostat/Zamanlayıcı: Temel bir sistem basit bir zamanlayıcı kullanır. Önceden belirlenen bir sürenin (örneğin 60 dakika) ardından makine buzun katı olduğunu varsayar.
• Optik Sensör (Kızılötesi Işın): Daha karmaşık sistemler, buz depolama kutusu boyunca parlayan bir kızılötesi ışın kullanır. Kiriş bir buz yığınıyla engellendiğinde makine üretimi durdurur. Seviye düştüğünde kirişin kilidi açılır ve üretim devam eder. Bu genellikle şu şekilde anılır: tam sensör .

Buz Hasadı

Buz tamamen oluştuğunda kalıptan çıkarılması gerekir; bu işlem buz olarak bilinir. hasat .

• Isıtma Elemanı: Küçük ısıtma elemanı kalıbın yakınındaki kısım kısa süreliğine etkinleştirilir (yaklaşık 10-15 saniye). Bu, kalıbın yüzeyini hafifçe ısıtır; küçük bir buz tabakasını eritip küpleri serbest bırakmaya yetecek kadar, ancak küpleri eritmeye yetmez.
• İtici Kol: Motorlu ejektör kolu veya tırmık kalıbın üzerinden geçerek gevşetilen küpleri dışarı ve aşağıdaki depolama bölmesine iter. yüksek sesle tıkırtı çöp kutusuna düşen küplerin sesini duyarsınız.

Kapatma Mekanizması

Kolaylık sağlamak için, otomatik buz yapıcıların hazne dolduğunda buz yapmayı durdurması gerekir. Bu, bir tel kapatma kolu (veya kefalet teli). Bu kol buz yığınının üstünde duruyor. Buz kutusu doldukça küpler kolu yukarı iter ve 'yukarı' konumda tutar. Bu fiziksel hareket, buz yapıcıya döngüsünü durdurmasını söyleyen bir anahtarı tetikler. Buz kullanılıp yığın düştüğünde, kol tekrar aşağı inerek makinenin yeniden buz yapmaya başlamasını tetikler.

Sürekli, sessiz dondurma, ısıtma ve boşaltma döngüsü, akıllı mühendisliğin bir kanıtıdır ve bize sürekli, talep üzerine mükemmel donmuş su tedariki sağlar.

Buzdolabının Ötesinde: Özel Buz Yapıcılar

Buzdolabı buz yapıcısı en yaygın olanı olsa da, özel birimler ticari ve ev kullanımı için belirli buz türleri oluşturmak için farklı teknikler kullanır.

Pul ve Nugget Buz

• Yaprak Buz: Esas olarak deniz ürünleri için bakkal vitrinlerinde kullanılan yaprak buz, soğutulmuş dikey bir tamburdan bir buz tabakasının kazınmasıyla üretilir.
• Nugget Buz (veya Çiğnenebilir Buz): Restoranlarda ve hastanelerde popüler bir seçim olan bu yumuşak, gözenekli buz, yaprak buzun küçük, havadar topaklar halinde sıkıştırılmasıyla yapılır.

Buz Yapıcıları Temizle

Buzdolabı buzuyla ilgili yaygın bir şikayet, hapsolmuş hava kabarcıkları ve minerallerin küpün merkezine donmasından kaynaklanan bulanık görünümüdür. Şeffaf buz yapıcılar (çoğunlukla barmenler tarafından veya üst düzey içecekler için kullanılır) bunu doğal göl donma sürecini taklit ederek çözerler: suyu dondururlar yavaşça and yönlü .

Önce alt veya üst katmandaki suyun dondurulması ve suyun sürekli çalkalanmasıyla, hava kabarcıkları ve yabancı maddeler dışarı itilir ve genellikle atılan dondurulacak son su parçasına yoğunlaştırılır. Sonuç, daha yavaş eriyen ve içecekleri o kadar çabuk sulandırmayan kristal berraklığında, yoğun buzdur.