Что такое механическое охлаждение?

Механическое охлаждение — это один из методов отвода тепла оттуда, где оно не нужно, и выделения его в другом месте. Подавляющее большинство бытовых холодильников, морозильников и кондиционеров воздуха используют цикл механического охлаждения для создания охлаждающего эффекта. Существуют и другие немеханические методы охлаждения, но их использование в основном ограничивается специализированными или промышленными приложениями.

Механическая холодильная система охлаждается за счет циркуляции жидкости по герметичному контуру труб или трубопроводов. Жидкость поглощает тепло в охлаждаемом пространстве и уносит его туда, где оно менее нежелательно. Весь цикл основан всего на нескольких компонентах и ​​законах физики для снижения температуры области.

Механический аспект цикла начинается с компрессора, комбинированного электродвигателя и насоса. В компрессоре газообразный хладагент низкого давления сжимается до значительно уменьшенного объема. Это сжатие повышает температуру и давление хладагента и выталкивает его в следующий компонент, конденсатор. Конденсатор представляет собой просто змеевик трубки, по которому может течь воздух. В конденсаторе газ высокого давления/высокой температуры выделяет тепло и становится жидкостью.

Часто можно почувствовать тепло, выделяемое конденсатором на задней панели бытового холодильника или наружным змеевиком центрального кондиционера. Отводимое тепло первоначально поглощалось хладагентом в кондиционируемом помещении. Теперь сжиженный хладагент проходит через конденсатор, потому что компрессор поддерживает давление за ним.

Следующей остановкой является дозирующее устройство, которое может быть механическим клапаном или просто трубкой небольшого диаметра, и то, и другое перекрывает поток хладагента. Жидкий хладагент проходит через дозирующее устройство в другой змеевик, называемый испарителем. Здесь его давление быстро падает, и хладагент начинает кипеть при температуре, обычно не связанной с кипением:примерно ноль градусов по Фаренгейту (минус-18 по Цельсию) в типичном бытовом морозильнике. Это низкотемпературное кипение на самом деле является поглощением тепла хладагентом. Нагруженный теплом газообразный хладагент возвращается в компрессор, и цикл повторяется до тех пор, пока термостат не будет удовлетворен.

Цикл механического охлаждения делится на четыре фазы:сжатие, конденсация, дозирование и испарение. Тепло поступает в испаритель и выходит из конденсатора, превращая оба змеевика в теплообменники. Механическое охлаждение не обязательно является самым эффективным или экологически безопасным способом охлаждения, но его простота фактически гарантирует, что оно станет стандартом в обозримом будущем.