Hva er en kjølesyklus?

Kjølesyklusen er en varmemotor som fungerer i revers, kjent som en faseendringsvarmepumpe. Ved å bruke et kjølemedium som koker ved lav temperatur, produseres en relativt kaldhet, og senker temperaturen i kjøleskapet til et nivå som forhindrer bakterier i å formere seg og ødelegge maten. En kjølesyklus fungerer i hovedsak på samme prinsipp som gjør at hånden din blir kald når vannet fordamper. Andre væsker, inkludert noen som kalles kjølemedier, gir enda lavere temperaturer når de fordamper.

Kjølesyklusen er en lukket gasssløyfe som gjennomgår fire trinn. Det første trinnet er kompressoren, som komprimerer kjølemediet for å øke temperaturen. Gassen føres deretter gjennom varmespredningsspoler som frigjør varme utenfor kjøleskapet. Når det avleder varmen, avkjøles kjølemediet og resondenseres til en væske. Denne væsken passerer deretter gjennom en høytrykk / lavtrykk-terskel, kalt en ekspansjonsventil, som får den til å utvide og endre faser til en gass. Den kalde gassen sirkulerer inn i kjøleskapet, tar opp varme fra innsiden, før den føres inn i kompressoren igjen. Formålet med kjølesyklusen er å ta varmen fra innsiden av kjøleskapet og overføre den til utsiden.

For å forstå kjølesyklusen bedre, må man være kjent med ideen om en faseendring. En fordampende væske holder seg på en konstant temperatur til den får fasen til å bli en gass. Kokende vann for eksempel forblir alltid ved temperaturen til kokepunktet, 100 ° C. Hvis et kjøleskap kan holde maten frisk ved å sikre at det holder seg under 148 ° C, for eksempel i stedet for 4 ° C, kan vann brukes som kjølemiddel fordi vannets kokepunkt ville vær kald i forhold til kjølegrensen på 300 ° F.

Det tradisjonelle kjølemediet som brukes i en kjølesyklus er ammoniakk, men det er giftig for mennesker. Ammoniakk ble erstattet på trettiårene med klorfluorkarboner (CFC), men det ble funnet at denne forbindelsen skadet ozonlaget og ble faset ut på syttitallet. Nyere forbindelser, som hydrofluorcarbons (HFC), kjøles effektivt, er ikke-giftige og skader ikke ozonlaget. Oppfinnelsen av kjøling er sannsynligvis en av de viktigste oppfinnelsene i det 20. århundre, noe som gjør at mat kan transporteres over lange avstander eller holdes over lengre tid uten å ødelegge det.