Cos'è un ciclo di refrigerazione?

Il ciclo di refrigerazione è un motore di calore che funziona al contrario, noto come pompa di calore a cambio di fase.L'uso di un refrigerante che bolle a bassa temperatura produce una freddezza relativa, abbassando la temperatura del frigorifero a un livello che impedisce ai batteri di moltiplicare e rovinare il cibo.Un ciclo di refrigerazione funziona essenzialmente sullo stesso principio che fa sentire la mano fredda quando l'acqua evapora da esso.Altri liquidi, tra cui alcuni noti come refrigeranti, producono temperature ancora più basse quando evaporano.

Il ciclo di refrigerazione è un ciclo chiuso di gas che subisce quattro fasi.Il primo stadio è il compressore, che comprime il refrigerante per aumentare la sua temperatura.Il gas viene quindi instradato attraverso bobine di dissipazione del calore che rilasciano calore all'esterno del frigorifero.Mentre dissipa il calore, il refrigerante si raffredda e riconduce in un liquido.Questo liquido passa quindi attraverso una soglia ad alta pressione/bassa pressione, chiamata valvola di espansione, che fa espandere e cambiare le fasi in un gas.Il gas freddo circola di nuovo nel frigorifero, assorbendo il calore dall'interno, prima di essere di nuovo instradato nel compressore.Lo scopo del ciclo di refrigerazione è di prendere il calore dall'interno del frigorifero e trasferirlo all'esterno.

Per comprendere meglio il ciclo di refrigerazione, si deve avere familiarità con l'idea di un cambiamento di fase.Un liquido evaporante rimane a una temperatura costante fino a quando non fa cambiare la fase in un gas.L'acqua bollente, ad esempio, rimane sempre alla temperatura del suo punto di ebollizione, 212 ° F (100 ° C).Se un frigorifero potesse mantenere il cibo fresco assicurandosi che rimanga al di sotto di 148 ° C), ad esempio, invece di 4 ° C di 40 ° F), l'acqua potrebbe essere usata come refrigerante perché il punto di ebollizione dell'acquaessere freddo rispetto alla soglia di refrigerazione di 300 ° F.

Il refrigerante tradizionale utilizzato in un ciclo di refrigerazione è l'ammoniaca, ma è tossico per l'uomo.L'ammoniaca è stata sostituita negli anni Trenta da clorofluorocarburi (CFC), ma è stato scoperto che questo composto danneggiava lo strato di ozono e gradualmente fuori negli anni Settanta.I composti più recenti, come idrofluorocarburi (HFC), refrigerano efficacemente, non sono tossici e non danneggiano lo strato di ozono.L'invenzione della refrigerazione è probabilmente una delle invenzioni più importanti del 20 ° secolo, permettendo di trasportare lunghe distanze o conservare per lunghe durate senza rovinare.