Beim Kauf eines Weinkühlschranks als Käsereifeschrank hat man die Wahl zwischen zwei Kühlsystemen: Thermoelektrischer Kühlung oder Kompressor-Kühlung. Was aber ist der Unterschied zwischen den beiden Kühlsystemen?
Thermoelektrische Kühlung
Die Thermoelektrische Kühlsysteme gehen auf eine Beoachtung des französischen Physikers Jean Charles Athanase Peltier I(1785-1845) zurück. Dieser beobachtete im Jahr 1834, dass sich die Berührungsstellen von zwei verschiedenen Metallen, durch die ein Gleichstrom fließt, entweder erwärmen oder abkühlen, je nachdem, in welche Richtung der Strom fließt.
Obwohl die Kühlung durch Elektrizität in der damaligen Zeit eine neue Entdeckung war – Erwärmung durch Elektrizität war schon bekannt – konnte sie lange Zeit nicht effektiv eingesetzt werden, da die benötigten Materialien nicht bekannt waren. Erst seit etwa 60 Jahren gibt es geeignete Halbleiterwerkstoffe, durch die sich der sogenannte Peltier-Effekt wirksam zur Kühlung (und zur Erwärmung, denn der Peltier-Effekt funktioniert in beide Richtungen) einsetzen lässt.
Seit ungefähr 40 Jahren werden Peltier-Elemente gezielt zur Kühlung oder Erwärmung eingesetzt. Diese Peltier-Elemente bestehen in der Regel aus zweimeist quadratischen Platten aus Aluminiumoxid-Keramik mit einer Kantenlänge von 20 mm bis 90 mm und einem Abstand von 3 mm bis 5 mm, zwischen denen die Halbleiter-Quader eingelötet sind. Durch die Halbleiter in der Mitte wird Strom geleitet, der die eine Seite der Quader erhitzt und die entgegengesetzte Seite abkühlt. Somit ist eine Seite des Peltier-Elements kalt, die andere Seite heiß.
Bei thermoelektrischen Kühlschränken wird die kühlende Seite des Peltier-Elements im Inneren des Kühlschranks angebracht, die andere Seite leitet die erzeugte Wärme nach außen in die Umgebungsluft ab. Damit das Element effektiver arbeiten kann und eine bessere Kühlleistung erzeugt, sorgt meistens ein Ventilator dafür, dass die Kälte rasch vom Element abtransportiert wird und sich gleichmäßig im Kühlschrank verteilt.
| Vorteile thermoelektrischer Kühlung | Nachteile thermoelektrischer Kühlung |
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Kompressor-Kühlung
Die Kompressor-Kühltechnik kennt jeder, der zuhause einen Kühlschrank stehen hat. Bei der Kompressorkühlung handelt es sich um ein in sich geschlossenen Kreislauf. Dabei verdichtet ein elektrisch angetriebener Kompressor das im Kreislauf befindliche gasförmige Kältemittel. Bei dieser Verdichtung erwärmt sich das Kühlmittel. Der Kompressor pumpt dann das Kühlmittel in den Kondensator (Verflüssiger). Im Verflüssiger kondensiert aufgrund des höheren Druckes das Kühlmittel, da bei höherem Druck der Siedepunkt höher liegt. Dabei wird sogenannte Kondensationswärme frei, die über die Kühlrippen an der Rückseite des Geräts an die umgebende Luft abgegeben wird.
Anschließend strömt das nun flüssige Kühlmittel durch ein Kapillarrohr. Dadurch verringert sich der Druck im Kühlmittel. Das flüssige Kühlmittel wird dann in den Verdampfer im Inneren des Kühlschranks geleitet. Dort verdampft das Kühlmittel wieder. Die dafür notwendige Wärme, die sogenannte Verdampfungswärme, wird der Luft und den im Kühlschrank befindlichen Lebensmitteln entzogen. Dadurch sinkt die Temperatur im Kühlschrank. Das durch den Verdampfer wieder gasförmige Kühlmittel wird dann durch den Kompressor wieder abgesaugt und wieder in den Kondensator gepresst. Der Kreislauf beginnt von Neuem.
| Vorteile Kompressor-Kühlung | Nachteile Kompressor-Kühlung |
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