Vad är en kylcykel?
Kylcykeln är en värmemotor som arbetar i omvänd riktning, känd som en fasändringsvärmepump. Att använda ett kylmedium som kokar vid en låg temperatur ger en relativt kallhet, vilket sänker temperaturen på kylskåpet till en nivå som förhindrar bakterier från att multiplicera och förstöra mat. En kylcykel fungerar på i princip samma princip som får din hand att kyla när vattnet avdunstar. Andra vätskor, inklusive några kända kylmedel, producerar ännu lägre temperaturer när de förångas.
Kylcykeln är en sluten gasslinga som genomgår fyra steg. Det första steget är kompressorn, som komprimerar kylmediet för att öka temperaturen. Gasen leds sedan genom värmeavledningsspolar som frigör värme utanför kylen. När det sprider värmen kyls kylmediet och återkondenseras till en vätska. Denna vätska passerar sedan genom en högtryck / lågtryckströskel, kallad en expansionsventil, vilket får den att expandera och ändra faser till en gas. Den kalla gasen cirkulerar igen i kylen och absorberar värme från insidan innan den förs in i kompressorn igen. Syftet med kylcykeln är att ta värme från insidan av kylen och överföra den till utsidan.
För att förstå kylcykeln bättre måste man känna till idén om en fasändring. En avdunstande vätska stannar vid en konstant temperatur tills den gör att fasen ändras till en gas. Kokande vatten, till exempel, stannar alltid vid temperaturen på kokpunkten, 100 ° C. Om kylskåpet skulle kunna hålla maten färsk genom att se till att det håller sig under 148 ° C, till exempel istället för 4 ° C, kan vatten användas som kylmedium eftersom vattenens kokpunkt skulle vara kallt relativt kyltröskeln på 300 ° F.
Det traditionella köldmediet som används i en kylcykel är ammoniak, men det är giftigt för människor. Ammoniak ersattes på trettiotalet med klorfluorkolväten (CFC), men denna förening visade sig skada ozonskiktet och fasades ut på sjuttiotalet. Nyare föreningar, såsom hydrofluorkolväten (HFC), kyler effektivt, är giftfria och skadar inte ozonskiktet. Uppfinningen av kylning är förmodligen en av de viktigaste uppfinningarna från 1900-talet, vilket gör att livsmedel kan transporteras långa sträckor eller förvaras under lång tid utan att förstöra.