Hoe werkt een koelkast

Gepubliceerd door focus op 28/03/2012 in de rubriek Huis en Tuin - Keuken

Als u een elektrische kachel of kookplaat inschakelt, krijgt u warmte. Hoe komt het dan dat u door inschakeling van een elektrische koelkast of vriezer voedsel kunt koelen?

Het antwoord op deze vraag berust op twee wetenschappelijke principes. Het eerste is dat een vloeistof bij verdamping warmte onttrekt aan de omgeving. Het tweede principe is dat een vloeistof verdampt bij een lagere temperatuur als de druk laag is.
Iedere vloeistof die gemakkelijk verdampt bij lagere temperaturen is een ge-schikt koelmiddel. Men kan de vloeistof afwisselend laten verdampen en weer condenseren door deze door leidingen te laten circuleren waarin de druk varieert. In de meeste huishoudkoelkasten bestaat het koelmiddel uit een van de chloor- fluorkoolwaterstoffen (CFK's).
De leidingen aan de binnenzijde van een koelkast zijn breed, zodat de druk laag is en het koelmiddel verdampt. Dit houdt de leiding koud en onttrekt warmte aan het voedsel.

Het koude gas wordt door een elektrische compressor afgezogen, vervolgens samengeperst waardoor het wordt verwarmd, en ten slotte weer afgeleverd aan de leidingen aan de achterzijde van de koelkast. De lucht rond de leidingen trekt de warmte weg en zorgt ervoor dat het gas weer tot vloeistof condenseert, nog steeds onder hoge druk. Vervolgens voert een leiding met een smalle boring, een zgn. capillaire buis, de vloeistof onder hoge druk terug in de kast waar de leiding breder wordt, de vloeistof opnieuw ver-dampt en de cyclus zich herhaalt.

Gedurende duizenden jaren waren ijskuilen de enige manier om voedsel vers te houden. Niet alleen de oude Grieken en Romeinen, ook de Inka's in Peru maakten er gebruik van. Het diepvriezen kwam in de 19de eeuw tot ontwikkeling door de sterk stijgende vraag vanuit Europa en het oosten van de Verenigde Staten naar vlees afkomstig van de uitge-strekte weidegronden in Australië, Nieuw-Zeeland, Zuid-Amerika en het westen van de Verenigde Staten.
Bij het reinigen van drukletters met ether, constateerde de Australische druk-ker James Harrison het verkoelende effect ervan op metaal — ether is een vloeistof met een laag kookpunt die gemakkelijk verdampt. Harrison bracht zijn ontdekking in 1851 in praktijk door een brouwerij in het goudzoekersstadje Bendigo, Victoria, te koelen met behulp van door buizen gepompte ether.

Harrisons idee leidde tot de eerste suc-cesvolle bootreis vanuit Australië met een diepvriesinstallatie. Het stoomschip de Strathleven vervoerde in 1880 een lading vlees naar Londen — een reis van twee maanden.

De eerste huishoudkoelkast ontstond in 1879, toen de Duitse ingenieur Karl von Linde een industrieel model dat hij zes jaar eerder had ontworpen, wijzigde. Als koelmiddel gebruikte hij ammoniak dat via een kleine stoompomp door de kast circuleerde. De eerste elektrische koelkast werd in 1923 ontwikkeld door de Zweedse ingenieurs Balzer von Platen en Carl Munters met hun Electrolux-model, waarin een elektrische motor de compressor aandreef.