制冷设备的工作原理

如果没有冰箱或冷藏展示柜，大多数人都不会知道该做什么，因为很少有东西能像一杯冰水一样舒缓干裂的喉咙。

人们在古代使用过各种技术来填充冷水，但它们肯定不像在家里打开门并拿出一瓶冰冷的水那么容易。即使他们可以喝冷水，他们也肯定没有任何东西可以使他们的食物保持新鲜数天甚至数周。

幸运的是，我们有一些东西可以为我们做所有这些 - 冰箱！

在本文中，我们将介绍冰箱的科学，特别是冰箱的不同部分以及它们如何实际协同工作以长时间保存我们的食物。

冰箱工作原理

冰箱（和一般的制冷）的工作原理非常简单：它涉及从一个区域移除热量并将其沉积到另一个区域。当您将低温液体传递到您想要冷却的物体附近时，来自这些物体的热量会传递到液体中，液体蒸发并在此过程中带走热量。您可能已经知道压缩时气体会升温，而当气体膨胀时会降温。这就是为什么当你用它来泵送轮胎内的空气时，自行车泵感觉温暖，而喷洒的香水感觉很冷。

喷雾

气溶胶空气清新剂摸起来很冷，因为气体会突然膨胀，从而降低其温度。气体在压缩时会变热，在膨胀时变冷，以及一些漂亮装置的帮助，有助于冰箱冷却保存在其中的物品。

冰箱的零件

冰箱由几个关键部件组成，这些部件在制冷过程中起着至关重要的作用：

膨胀阀

也称为流量控制装置，膨胀阀控制液体制冷剂（也称为“冷却剂”）流入蒸发器。它实际上是一个非常小的设备，对制冷剂的温度变化很敏感。

压缩机

压缩机由一个马达组成，该马达从蒸发器“吸入”制冷剂并在气缸中压缩它以产生热的高压气体。

蒸发器

这是实际冷却保存在冰箱内的东西的部分。它由翅片管（由具有高导热性的金属制成以最大化传热）组成，其吸收通过风扇吹过线圈的热量。蒸发器从保持在内部的物料吸收热量，并且由于这种热量，液体制冷剂变成蒸汽。

聚光器

冷凝器由带有外部翅片的盘绕管组成，位于冰箱后部。它通过吸收热量并随后将其排出到周围环境中来帮助液化气态制冷剂。

冷凝器盘管

随着制冷剂的热量被移除，其温度降至冷凝温度，并且其状态从蒸汽变为液体。

制冷剂

通常也称为冷却剂，它是保持制冷循环的液体。它实际上是一种特殊设计的化学品，能够在热气体和冷却液体之间交替。在20世纪，碳氟化合物，特别是氟氯化碳，是制冷剂的常见选择。然而，它们被更环保的制冷剂所取代，如氨，R-290，R-600A等。

冰箱如何工作？

现在处于液态的制冷剂通过膨胀阀并由于压力的突然下降而变成冷气体。当冷却的制冷剂气体流过冷冻机柜时，它会吸收冰箱内食物的热量并蒸发。现在是气体的制冷剂流入压缩机，压缩机将其吸入内部并将分子压缩在一起，使其成为热的高压气体。现在，这种气体传输到位于冰箱后部的冷凝器盘管（薄散热器管道），在那里线圈有助于散热，使其变得足够冷却以冷凝并转换回液相。因为从食物收集的热量通过冷凝器散发到周围环境，所以触摸时感觉很热。在冷凝器之后，液体制冷剂返回膨胀阀，在那里它经历压降并再次变成冷气体。然后它从冰箱内容物中吸收热量，整个循环重复进行。