Chu kỳ làm lạnh là gì?

Chu kỳ làm lạnh là một động cơ nhiệt hoạt động ngược, được gọi là bơm nhiệt thay đổi pha.Sử dụng chất làm lạnh sôi ở nhiệt độ thấp tạo ra độ lạnh tương đối, hạ nhiệt độ của tủ lạnh xuống mức ngăn vi khuẩn nhân lên và làm hỏng thức ăn.Một chu kỳ làm lạnh hoạt động trên cơ bản là cùng một nguyên tắc khiến bàn tay của bạn cảm thấy lạnh khi nước bay hơi khỏi nó.Các chất lỏng khác, bao gồm một số được gọi là chất làm lạnh, tạo ra nhiệt độ thậm chí thấp hơn khi chúng bay hơi.Chu kỳ làm lạnh là một vòng khép của khí trải qua bốn giai đoạn.Giai đoạn đầu tiên là máy nén, nén chất làm lạnh để tăng nhiệt độ.Khí sau đó được định tuyến qua các cuộn dây tản nhiệt giải phóng nhiệt bên ngoài tủ lạnh.Khi nó làm tan nhiệt, chất làm lạnh nguội đi và tái tạo thành chất lỏng.Chất lỏng này sau đó đi qua ngưỡng áp suất cao/áp suất thấp, được gọi là van giãn nở, khiến nó mở rộng và thay đổi các pha thành khí.Khí lạnh lưu thông vào tủ lạnh một lần nữa, hấp thụ nhiệt từ bên trong, trước khi được định tuyến vào máy nén một lần nữa.Mục đích của chu trình làm lạnh là lấy nhiệt từ bên trong tủ lạnh và chuyển nó ra bên ngoài.Để hiểu chu kỳ làm lạnh tốt hơn, người ta phải quen thuộc với ý tưởng thay đổi pha.Một chất lỏng bay hơi ở nhiệt độ không đổi cho đến khi nó làm cho pha thay đổi thành khí.Nước sôi, ví dụ, luôn luôn ở nhiệt độ của điểm sôi, 212 ° F (100 ° C).Nếu một tủ lạnh có thể giữ cho thực phẩm tươi bằng cách đảm bảo rằng nó ở dưới 300 ° F (148 ° C), ví dụ, thay vì 40 ° F (4 ° C), nước có thể được sử dụng làm chất làm lạnh vì điểm sôi của nước sẽđược lạnh so với ngưỡng làm lạnh 300 ° F.Chất làm lạnh truyền thống được sử dụng trong chu kỳ làm lạnh là amoniac, nhưng nó độc hại đối với con người.Amoniac đã được thay thế vào những năm ba mươi bởi chlorofluorocarbons (CFC), nhưng hợp chất này đã được tìm thấy để làm hỏng lớp ozone và loại bỏ trong những năm bảy mươi.Các hợp chất mới hơn, chẳng hạn như hydrofluorocarbon (HFC), làm lạnh hiệu quả, không độc hại và không làm hỏng lớp ozone.Phát minh của điện lạnh có lẽ là một trong những phát minh quan trọng nhất của thế kỷ 20, cho phép thực phẩm được vận chuyển đường dài hoặc được giữ trong thời gian dài mà không làm hỏng.