Wat doet een wijnklimaatkast? En hoe werkt een wijnklimaatkast?

Hoe werkt een wijnklimaatkast? Dit is een vaak gestelde vraag die wij in deze blog gaan beantwoorden. Maar eerst zullen wij de functie van een wijnklimaatkast nogmaals benadrukken.

De functie van een wijnklimaatkast

Een wijnklimaatkast heeft als primaire functie het bewaren van wijn op de juiste temperatuur en onder stabiele omstandigheden. Dit zorgt ervoor dat de wijn zijn smaak en kwaliteit behoudt, zowel op korte als lange termijn. Een wijnklimaatkast biedt vaak twee temperatuurzones, maar dat is voor het bewaren van wijn niet direct een vereiste. Rode wijnen, witte wijnen en mousserende wijnen kunt u allen bewaren onder dezelfde omstandigheden. Den hierbij aan een echte wijnkelder bij een klassieke wijngaard. Daar liggen de verschillende wijnen ook allemaal in dezelfde wijnkelder.

De omstandigheden die een goede wijnklimaatkast reguleert zijn:

1. Temperatuur
2. Luchtkwaliteit
3. Luchtvochtigheid
4. Licht

Hoe houdt een wijnklimaatkast uw wijnen in topconditie?

Hierboven beschreven wij wat een wijnklimaatkast moet doen. Nu gaan wij beschrijven hoe een wijnklimaatkast dit doet. Met andere woorden, we gaan uitleggen hoe een wijnklimaatkast werkt en de verschillende functies vervult.

Temperatuur reguleren

Het reguleren van de temperatuur doet een wijnklimaatkast door te koelen of door te verwarmen. Dit is afhankelijk van de ingestelde temperatuur in verhouding tot de omgevingstemperatuur.

Koelen

Het verzorgen van de benodigde koeling zijn er 3 methodes beschikbaar:

1. Compressor techniek
2. Peltier techniek
3. Hybride techniek.

Compressor koeling

Een goede wijnklimaatkast van redelijk formaat maakt zonder uitzondering compressor koeling. Dit is het koelsysteem dat u ook in uw koelkast of vriezer zult vinden.

Voordelen compressor koelsysteem:

• Grote capaciteit
• Goed regelbaar

Nadelen compressor koelsysteem:

• Duurder
• Produceert geluid
• Produceert trillingen

Voor meer informatie zie: https://nl.wikipedia.org/wiki/Warmtepomp

De koelcyclus in een wijnklimaatkast met een compressor bestaat uit vier belangrijke stappen:

Verdamping: In de verdamper absorbeert het koelmiddel de warmte uit de wijnklimaatkast. De vloeistof verdampt tot een gas, en heeft voor deze faseverandering warmte nodig welke het uit de wijnklimaatkast haalt. Hierdoor koelt de binnenruimte af.

Compressie: Het gasvormige koelmiddel wordt na de verdamper samengeperst door de compressor waardoor de druk en temperatuur stijgen. Om dit te bereiken moet energie toegevoegd worden. Dit is de elektrische energie die de motor van de compressor aandrijft.

Condensatie: Het hete gas stroomt naar de condensor, waar het afkoelt en warmte afgeeft aan de omgeving, terwijl het weer in vloeistof verandert. Dit is de warmte die u voelt aan de achterkant van een wijnklimaatkast of bij het ventilatierooster. Bij een koelkast is de condensor vaak zichtbaar als grote spiraal aan de achterkant.

Expansie: Het vloeibare koelmiddel gaat door een expansieventiel en komt vervolgens uit in de verdamper. Door het expansieventiel dalen de druk en de temperatuur. In de verdamper begint de cyclus opnieuw.

Deze cyclus zorgt ervoor dat warmte effectief wordt afgevoerd vanuit de wijnklimaatkast naar de omgeving. In de basis is deze cyclus gelijk voor bijna alle koelsystemen, inclusief airconditioners en koelkasten.

Peltier koeling

Sommige kleine wijnklimaatkasten maken gebruik van Peltier koeling (thermo elektrische koeling) maar deze wijnklimaatkasten hebben slechts een beperkte koelcapaciteit.

Een thermo elektrisch koelsysteem werkt op basis van het Peltier Effect. Wanneer er stroom door  twee metaalovergangen loopt ontstaat er een temperatuurverschil tussen deze twee metalen. Hierdoor verplaatst warmte zich van de ene kan naar de andere kant van de metaalovergang. Een kleine ventilator zorgt er vervolgens voor dat deze warmte wordt afgegeven aan de omgevingslucht.

Voordelen thermo-elektrisch koelsysteem:

• Goedkoop
• Vrij van trillingen

Nadelen thermo-elektrisch koelsysteem:

• Niet geschikt voor inbouw
• Beperkte capaciteit

Voor meer informatie zie: https://nl.wikipedia.org/wiki/Thermo-elektrisch_effect

Hybride techniek

Hybride koeltechniek werkt in principe op ook basis van Peltier koeling. Door gebruik van een gas-vloeistof circuit zoals gebruikelijk is bij compressor koeling, is dit efficiënter dan de gebruikelijke Peltier-koeling.

De faseverandering van vloeistof in gas en andersom vind plaats aan beide zijden in de thermo-elektrische plaat. Hierin vind ook de warmte overdracht plaats. Door natuurlijke circulatie is een compressor overbodig en hoeft ook een ventilator niet gebruikt te worden.

Hoewel wij altijd spreken van afkoelen, is het eigenlijk het verplaatsen van warmte. In dit geval vanuit de wijn, of wijnklimaatkast, verplaatsen wij het naar de lucht in bijvoorbeeld de keuken. De energie wordt geleverd door de motor van compressor en de verliezen, moet ook als warmte worden afgevoerd.

Verwarmen

Verwarmen doet een wijnklimaatkast simpel weg door middel van een verwarmingselement.

Wanneer elektriciteit door een weerstandsdraad stroomt, wordt de elektrische energie omgezet in warmte-energie. Dit proces staat bekend als het Joule-effect, waarbij de weerstand van de draad de elektronenstroom vertraagt, wat resulteert in warmteontwikkeling. Deze warmte wordt dan overgedragen aan de omringende lucht of een object dat moet worden verwarmd, zoals een kamer of vloeistof. Andere toepassingen van verwarmingselementen zijn bijvoorbeeld ovens, waterkokers en elektrische radiatoren.

Hoe regelt een wijnklimaatkast de temperatuur?

De meeste koelsystemen werken middels een start-stop regeling van de compressor. Een start-stop regeling van een compressor in een koelsysteem werkt op basis van temperatuur: wanneer de temperatuur in de wijnklimaatkast te hoog wordt, start de compressor om te koelen. Zodra de gewenste temperatuur is bereikt, stopt de compressor. Dit wordt geregeld door een thermostaat en zorgt voor een eenvoudige manier van temperatuurcontrole, maar kan energie-inefficiënt zijn door de constante aan- en uitschakeling.

Capaciteitsregeling zorgt voor een meer verfijnde manier om de koelcapaciteit aan te passen aan de daadwerkelijke behoefte. In plaats van volledig in- of uitgeschakeld te zijn, kan de compressor op een lager vermogen draaien als er minder koeling nodig is. Dit gebeurt door bijvoorbeeld de snelheid van de compressor te variëren (bij een variabele snelheid compressor) of door de cilinderinhoud te reduceren (met name bij grotere systemen). Dit is energie-efficiënter en zorgt voor een constantere temperatuur.

Ventileren

De ventilatie in een wijnklimaatkast speelt een cruciale rol in het handhaven van een stabiele temperatuur en luchtvochtigheid. Vaak wordt een ventilator gebruikt om koele lucht gelijkmatig door de kast te circuleren, zodat alle flessen op dezelfde temperatuur worden gehouden. Dit voorkomt dat er warme of koude plekken ontstaan in de kast. Daarnaast helpt de ventilatie om vochtophoping te voorkomen, wat belangrijk is voor het behoud van de kurken en de kwaliteit van de wijn.

Sommige modellen maken gebruik van een actief koolfilter. Een actief koolfilter verwijdert ongewenste geuren en verontreinigingen uit de lucht. Het filter bestaat uit geactiveerde koolstof, die door een proces van adsorptie geurmoleculen en vluchtige organische stoffen vastlegt. In een wijnklimaatkast voorkomt een actief koolfilter dat geuren van buitenaf of van andere opgeslagen producten de wijn aantasten. Dit helpt bij het behoud van de smaak en kwaliteit van de wijn, aangezien de kurk geen ongewenste geuren opneemt die de wijn zouden kunnen beïnvloeden.

Luchtvochtigheid regelen

De meeste kwaliteitswijnkoelkasten hebben een manier om de luchtvochtigheid binnen een wijnklimaatkast te regelen. De overgrote meerderheid, Denk hierbij aan 9 op de 10 wijnklimaatkasten, heeft een vooraf ingestelde automatische luchtvochtigheidsregeling. Dit kan zijn door ofwel het ontwerp van de wijnkoelkast, ofwel een ingebouwde vochtigheidsdetector en regelaar. de interne vochtigheid wijzigen om ervoor te zorgen dat deze binnen een bereik van ongeveer 55-85% met het ideale bereik tussen 65-70%.

Sommige wijnkoelkasten worden echter geleverd met handmatig in te stellen vochtigheidsregelaars. Het luchtvochtigheid niveau kan door de bediener zelf naar wens ingesteld worden. Vaak wel binnen vooraf vastgestelde waardes. Veelal werken de regelingen tussen de 55% en 85%.

De ideale luchtvochtigheid in een wijnklimaatkast ligt tussen 65% en 70%. Binnen deze range is het vochtig genoeg zodat de kurk niet uitdroogt en wijn niet door de kurk heen verdampt. Maar is het droog genoeg om schimmelvorming te voorkomen en etiketten in goede conditie te houden.

Lucht drogen

Het drogen van lucht in een wijnklimaatkast gebeurt meestal al vanzelf via een combinatie van koeling en ventilatie. Wanneer lucht door de verdamper gaat, wordt de temperatuur verlaagd, waardoor vocht uit de lucht condenseert op de verdamper. Dit proces verwijdert overtollige vochtigheid en helpt de luchtvochtigheid binnen de wijnkast naar een lager niveau te brengen.

Lucht bevochtigen

Het bevochtigen van lucht in een wijnklimaatkast wordt vaak passief gedaan door gebruik te maken van een waterreservoir of een vochtig element binnen de kast. Terwijl de lucht door de kast circuleert, komt het in contact met het water, waardoor de luchtvochtigheid toeneemt.

Een actief luchtbevochtigingssysteem in een wijnklimaatkast regelt de luchtvochtigheid nauwkeurig door automatisch vocht aan de lucht toe te voegen wanneer dat nodig is. Dit kan bijvoorbeeld via een ingebouwde bevochtiger die water verdampt en gelijkmatig door de wijnklimaatkast verspreidt. Het systeem monitort voortdurend de luchtvochtigheid en past dit aan naar het ingestelde niveau.

Het is wel belangrijk om met enige regelmaat het waterreservoir van de wijnklimaatkast te controleren. Wanneer deze leeg is, zal het systeem niet kunnen werken.

Beschermen tegen UV

Berscherming tegen schadelijke UV straling is vrij eenvoudig te bereiken. Leg uw wijn achter een gesloten deur in een dichte wijnklimaatkast, en het is beschermd tegen schadelijke UV straling.

Het oog wil alleen ook iets, dus worden wijnklimaatkasten vaak voorzien van een glazen deur. In dat geval wordt gebruikt gemaakt van UV werend glas. Vaak zelfs in 2, en bij duurdere modellen soms zelfs 3 lagen. Naast dat meer lagen een betere UV bescherming geeft, zorgt het ook voor een betere isolatie.

Modellen met een glazen deur zijn ook vaak voorzien van presentatie verlichting. Nu lijkt dit misschien tegenstrijdig om uw wijn te willen beschermen tegen het licht, en dan de binnenkant van de wijnklimaatkast te voorzien van verlichting. Toch is dit geen probleem, mits er gebruik wordt gemaakt van LED verlichting.

LED-lampen zenden in tegenstelling tot gloeilampen en TL buizen geen ultraviolette straling uit. Zelfs LED’s die wit licht produceren blijven vrij van UV-straling.

Welk koelmiddel wordt gebruikt in een wijnklimaatkast?

Verreweg de meeste wijnklimaatkasten gebruiken het koelmiddel R600a. R600a zegt u wellicht niet zo heel veel, maar andere benamingen zijn 2-methylpropaan en isobutaan. Isobutaan is de bekendste benaming, en wordt vaak gebruikt wanneer het middel de toepassing camping gas heeft. Het is dus een ontvlambaar gas, en daarmee hebben we meteen het grootste nadeel te pakken.

Vanwege deze ontvlambaarheid is de maximale toegestane hoeveelheid R600a vastgelegd in internationale veiligheidsnormen. Voor huishoudelijke koelkasten en wijnklimaatkasten is de maximale toegestane hoeveelheid R600a meestal 150 gram. Voor grotere commerciële koelsystemen kan dit limiet hoger zijn, maar voor de meeste huishoudelijke toepassingen, zoals wijnklimaatkasten, is 150 gram grens.

Een alternatief koelmiddel dat u in oudere wijnklimaatkasten nog tegen zou kunnen komen is R134a (tetrafluorethaan), al is dit koelmiddel niet meer toegestaan in nieuwe producten. Gebruik van het middel in bestaande toepassingen is voorlopig nog wel toegestaan.

Wanneer je R600a (isobutaan) vergelijkt met R134a (tetrafluorethaan) in een wijnklimaatkast, heeft R600a een aantal voordelen, en maar één groot nadeel.

Voordelen van R600a

Hoge efficientie
R600a heeft ook een hoge thermodynamische efficiëntie, wat leidt tot een lager energieverbruik en goede koelprestaties. Het komt er op neer dat de compressor relatief minder hard hoeft te werken om tot dezelfde koelcapaciteit te kunnen komen in verhouding tot bijvoorbeeld R134a. Een wijnklimaatkast op R600a gebruikt uiteindelijk dus minder stroom.

Niet schadelijk voor de ozonlaag
Omdat R600a een natuurlijk koudemiddel is, heeft het geen Ozone Depletion Potential (ODP), waardoor het de ozonlaag niet aantast wanneer het weg lekt naar de atmosfeer. Overigens heeft R134a ook geen ODP.

Geringe bijdrage aan opwarming van de aarde
R600a heeft een veel lager Global Warming Potential (GWP). Het GWP van een koelmiddel geeft aan hoeveel het bijdraagt aan de opwarming van de aarde in vergelijking met dezelfde hoeveelheid koolstofdioxide (CO₂) over een periode van 100 jaar. wat betekent dat het minder bijdraagt aan klimaatverandering dan R134a.

Nadeel R600a

Ontvlambaarheid
Ondanks de vele voordelen is er een belangrijk nadeel van R600a: de ontvlambaarheid. Dit vereist extra veiligheidsmaatregelen bij de installatie en het onderhoud van systemen die R600a gebruiken. Laat onderhoud en reparatie aan het koelsysteem van uw wijnklimaatkast daarom altijd over aan de specialist.

Voor een wijnklimaatkast is R600a de betere keuze als je op zoek bent naar milieuvriendelijkheid en energie-efficiëntie, terwijl R134a lang in gebruik was als koelmiddel in oudere systemen.

Welke functies zijn minimaal nodig op een wijnklimaatkast?

Hoe meer van de genoemde functies van toepassing zijn op een betreffende wijnklimaatkast, hoe duurder deze zal zijn. Wij van bestewijnklimaatkast.nl zijn echter van mening dat naar koeling, ook verwarming, ventilatie en een actief koolfilter essentieel zijn voor het op lange termijn bewaren van uw wijnen.

Vind de beste wijnklimaatkast voor uw situatie via de homepage van beste wijnklimaatkast.nl