Как холодильник вырабатывает мороз?

2785
3
0
6 сентября
20:26
сентябрь
2015

Обычный холодильник по своей идее прост, как грабли. Принцип его действия - в испарении летучих веществ - фреонов или других аналогов. В бытовых холодильниках эта же смесь служит рабочим телом, то есть, теплоносителем.

1. В морозильной камере (испарителе) холодильника рабочая смесь расширяется и испаряется. Этот процесс сопровождается интенсивным охлаждением, при этом тепловая энергия отбирается из внутреннего объема холодильника - ведь там находятся воздух и продукты, которые и охлаждаются.

2. Пары рабочей смеси поступают в конденсатор (второй теплообменник), находящийся ВНЕ объема холодильника. Они отдают тепло в окружающую среду и превращаются в жидкость.

3. Компрессор холодильника работает насосом рабочего тела и, одновременно, сжимает пары до сжижения. После чего жидкий хладагент поступает в испаритель и процесс повторяется.

В больших промышленных холодильниках обычно используется холодильная установка, которая работает по такому же принципу, но охлаждает не саму камеру, а промежуточный теплоноситель, в качестве которого могут использоваться нетоксичные низкозамерзающие растворы - например, солевой.

Есть более экзотические схемы - например, полупроводниковые термоэлементы, работающие на обратимом эффекте Пельтье.

Незатейливые по устройству, дешевые, но капризные и сравнительно малоэффективные холодильники - абсорбционные. Они имеют нагревательный элемент вместо компрессора, но принцип их действия во многом загадочен. Довольно туманное объяснение их работы заключается в обратимости процессов теплообмена.

13
3
апрель
2016

Юрий немного перепутал.

1) Компрессор нагнетает горячий пар в конденсатор

2) В конденсаторе пар охлаждается и сжижается до жидкого состояния

3) Далее дроссель (капилярная трубка) уменьшает давление на входе в испаритель

4) В испарители жидкий хладогент закипает при отрицательной температуре и тем самым отводит тепло

5) Из испарителя компрессор "отсасывает" охлаждённый пар и цикл начинается по новой

Как-то так

1
1
2 мая
22:31

Существует закон сохранения энергии, который в двух словах и очень упрощенно значит: никакая энергия не сидит на месте и постоянно переходит, изменяет свои виды (Включили вы камин, электрическая энергия преобразуется в тепловую. Тепло, которое было получено, нагревает воздух. Этот воздух нагревает стены. Стены нагревают воздух на улице и т.д.) 

Таким образом и работает холодильник. Он просто забирает тепло с продуктов и камеры, и переносит это же тепло в окружающую среду. Ведь холод - это отсутствие тепла. Любая холодильная машина будет иметь 4 главные составляющие: компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка), испаритель. Ну и холодильный агент. Им в домашних холодильниках служит фреон, они бывают разные с разной холодопроизводительностью. (Чаще всего R-134a). 

Компрессор, который стоит внизу холодильника (черный горшочек) сжимает наш холодильный агент (х/а). При высоком давлении он жидкий. В жидком и теплом виде он поступает на большую решетку (сзади холодильника) - это конденсатор (конденсация - переход из пара в жидкость). Далее, наш жидкий фреон сжимается капиллярной трубкой очень маленького диаметра. Это нужно для изменения его агрегатного состояния. При низком давлении фреон переходит в пар (испаритель). Испаритель находится внутри камеры (т.е. туда, куда вы кладете колбаску). Именно испаритель забирает тепло от физических тел, которые там находятся. Потому как в состоянии пара происходит прекрасное поглощение тепла. Это и есть обратный цикл Карно. 

В общем-то холодильник просто переносит тепло от продуктов в воздух. Поэтому не рекомендовано его прислонять к стенке - тем самым нарушая теплоотдачу. 

На производстве принцип тот же, просто могут добавляться некоторые дополнительные приборы. Как правильно х/а там аммиак (R-717). Широко используются специальные водно-солевые растворы (температура кипения доходит до -60), этиленгликоль, изобутан (R-600). Можно использовать даже воду, но она ограничена достаточно высокой температурой замерзания, а лед по трубам не протолкнешь. 

Могу ещё много чего рассказать, не зря же учился)) 

Ben Skyотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
0
0
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта