Який головний принцип роботи холодильника і звичайної холодильної установки?
Сучасний світ важко уявити без досягнень науково-технічного прогресу і розвитку цивілізації. Завдяки науковим відкриттям людям стали доступні різні види енергії, які приносять користь сучасному людству. Одним з таких революційних відкриттів стало винахід холодильної установки в 1910 році французьким фізиком Марселем Одіфреном.
Принцип роботи холодильника заснований на фізичному явищі конденсації і випаровування, яке виражається в наступному: тепловий насос холодильної установки переносить теплову енергію з робочої камери назовні, де вона остигає і розсіюється в зовнішнє середовище. Охолоджуючий газ, в якості якого виступає фреон, елегаз або аміак виконує зворотний процес, в результаті якого виробляється холод.
Для досягнення високої продуктивності холоду необхідна велика площа нагріваючого і охолоджуючого теплообмінника, щоб можна було створити високий тиск. В сучасних холодильних системах це не завжди зручно, тому тут для досягнення необхідного тиску використовуються компресори, які стискають і перекачують пари холодоагенту, в результаті чого підвищується не тільки тиск, а й температура теплоносія. Таким чином, принцип роботи холодильної установки заснований на елементарних законах фізики.
Холодильні компресори бувають наступних типів:
- вінтовие-
- поршневие-
- центріфугальной типу.
Останні є найбільш ефективними і знайшли широке застосування в сучасних холодильних установках промислового призначення. Крім цього в будь холодильник і морозильник обов'язково входить конденсатор, який призначений для перетворення пари в рідину внаслідок зміни температури навколишнього середовища.
В цілому, принцип роботи холодильника використовується не тільки для створення холодильних установок різного призначення, але і морозильних систем, оскільки шляхом регулювання тиску в системі можна отримати необхідну температуру внутрішнього середовища камери. При роботі компресора холодоагент проходить під високим тиском через спеціальні дросельні отвори і надходить у випарну камеру, де в результаті різкого зниження тиску рідина миттєво перетворюється на пару. При цьому фізичному явищі холодоагент за рахунок своїх властивостей забирає тепло у стінок випарника, в результаті чого відбувається поступове охолодження внутрішньої камери холодильної установки.
Принцип роботи холодильника використовується ось уже протягом 100 років, причому з кожним роком з'являються більш нові та досконалі установки. Одним з останніх винаходів у цій галузі стала поява термоелектричних холодильних установок, в яких використовується принцип Пельтьє. Ефект заснований на виникненні різниці температурного середовища при протіканні струму, в результаті чого можна домогтися зниження температури внутрішнього середовища холодильного простору. Незважаючи на те, що цей учений досить давно відкрив дана властивість електричного струму, до останнього часу широкого розповсюдження такі холодильні камери не отримували. Зазвичай вони використовувалися в автомобільних холодильниках, кулери питної води та сумках-холодильниках, однак через високу вартість охолоджуючих елементів термоелектричного призначення до останнього часу не були досить поширені.
Сучасний принцип дії холодильника дозволять застосовувати промислові холодильні та морозильні агрегати в харчовій промисловості, а також на холодокомбінатах і складах продукції. Важко переоцінити значення відкриття другого початку термодинаміки, оскільки без нього було б неможливим здійснення всієї діяльності сучасних харчових комбінатів. Таким чином, принцип роботи холодильника покладено сьогодні в основу всіх сучасних охолоджувальних установок як промислового, так і побутового призначення.