Wat is een koelcyclus?
De koelcyclus is een omgekeerde warmtemotor, ook bekend als een faseveranderingswarmtepomp. Het gebruik van een koudemiddel dat op lage temperatuur kookt, produceert een relatieve koude, waardoor de temperatuur van de koelkast wordt verlaagd tot een niveau dat voorkomt dat bacteriën zich vermenigvuldigen en voedsel verpesten. Een koelcyclus werkt in wezen hetzelfde principe dat ervoor zorgt dat uw hand koud aanvoelt wanneer er water uit verdampt. Andere vloeistoffen, waaronder sommige bekend als koelmiddelen, produceren zelfs lagere temperaturen wanneer ze verdampen.
De koelcyclus is een gesloten gaskringloop die vier fasen doorloopt. De eerste fase is de compressor, die het koelmiddel comprimeert om de temperatuur te verhogen. Het gas wordt vervolgens door warmtedissipatiespiralen geleid die warmte buiten de koelkast afgeven. Terwijl het warmte afgeeft, koelt het koelmiddel af en condenseert het in een vloeistof. Deze vloeistof passeert vervolgens een hogedruk- / lagedrukdrempel, een expansieklep genoemd, waardoor deze uitzet en fasen verandert in een gas. Het koude gas circuleert opnieuw in de koelkast en absorbeert warmte van binnenuit voordat het opnieuw in de compressor wordt geleid. Het doel van de koelcyclus is om warmte van de binnenkant van de koelkast te nemen en naar buiten over te brengen.
Om de koelcyclus beter te begrijpen, moet men bekend zijn met het idee van een faseverandering. Een verdampende vloeistof blijft op een constante temperatuur totdat de fase verandert in een gas. Kokend water blijft bijvoorbeeld altijd op de temperatuur van het kookpunt, 100 ° C (212 ° F). Als een koelkast voedsel vers zou kunnen houden door ervoor te zorgen dat het bijvoorbeeld onder 300 ° F (148 ° C) blijft, in plaats van 40 ° F (4 ° C), zou water als koelmiddel kunnen worden gebruikt, omdat het kookpunt van water koud zijn ten opzichte van de koeldrempel van 300 ° F.
Het traditionele koelmiddel dat in een koelcyclus wordt gebruikt, is ammoniak, maar het is giftig voor de mens. Ammoniak werd in de jaren dertig vervangen door chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's), maar deze verbinding bleek de ozonlaag te beschadigen en werd in de jaren zeventig afgebouwd. Nieuwere verbindingen, zoals fluorkoolwaterstoffen (HFK's), worden effectief gekoeld, zijn niet giftig en beschadigen de ozonlaag niet. De uitvinding van koeling is waarschijnlijk een van de belangrijkste uitvindingen van de 20e eeuw, waardoor voedsel over lange afstanden kan worden getransporteerd of lang kan worden bewaard zonder te bederven.