Nguyên lý hoạt động của tủ lạnh

Tủ lạnh là vật dụng quá quen thuộc với mỗi gia đình, với chức năng giữ lạnh thức ăn, tuy nhiên không phải ai cũng hiểu được cấu trúc tương đối phức tạp của tủ lạnh.

Hầu hết trong những bếp ăn của gia đình trên thế giới đều có một chiếc tủ lạnh với kích thước, chủng loại hoặc kiểu dáng khác nhau. Đôi khi bạn thấy tò mò khi chiếc tủ lạnh cứ kêu ro ro lên mỗi sau khoảng 15 phút, nhờ đó mà thức ăn được giữ lạnh đều một cách thần kỳ.

Nguyên lý hoạt động của tủ lạnh cực kỳ đơn giản: nó sử dụng hơi nước khô để hấp thụ nhiệt. Nghe chừng đơn giản nhưng cơ chế làm việc của tủ lạnh tương đối phức tạp, với những cấu thành khác nhau và giữ vai trò quan trọng trong chu trình làm lạnh.

Các bộ phận của một chiếc tủ lạnh

Nguyên lý cơ bản của tủ lạnh là sử dụng sự bay hơi của một chất lỏng để hấp thụ nhiệt. Khi thử đặt một cốc nước trên da, bạn sẽ cảm thấy mát mẻ đúng không nào. Đó là do khi nước bay hơi, nó hấp thụ nhiệt và tạo cho ta một cảm giác mát mẻ.

Tủ lạnh TOSHIBA

Cồn để rửa vết thương còn mát mẻ hơn vì nó bay hơi ở nhiệt độ thấp hơn. Chất lỏng hoặc chất chất làm lạnh sử dụng trong tủ lạnh bay hơi ở nhiệt độ rất thấp, vì vậy nó có thể tạo ra nhiệt độ thấp bên trong tủ lạnh. Nếu bạn đặt chất làm lạnh trên da của bạn, nó sẽ đóng băng da của bạn thay vì bay hơi,

Trong bất kỳ một chiếc tủ lạnh nào, đều có năm bộ phận cơ bản

+ Máy nén: chủ yếu là loại máy nén một hoặc hai pittong, dùng cơ cấu quay tay thanh truyền biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến qua lại của pittong. Nhiệm vụ của máy nén là: hút hết hơi môi chất lạnh tạo ra ở dàn bay hơi đồng thời duy trì áp suất cần thiết cho sự bay hơi ở nhiệt độ thấp và nén hơi từ áp suất bay hơi lên áp suất ngưng tụ, đẩy vào dàn ngưng.

+ Dàn ngưng: là thiết bị trao đổi nhiệt giữa một bên là môi chất lạnh ngưng tụ, một bên là môi trường làm mát (nước hoặc không khí). Nhiệm vụ của dàn ngưng là thải nhiệt của môi chất ngưng tụ ra ngoài môi trường. Vì thế, nó được lắp đặt: một đầu (đầu vào) được lắp vào đầu đẩy của máy nén, đầu kia (đầu môi chất lỏng ra) được lắp vào phin sấy lọc trước khi nối với ống mao. Dàn ngưng thường làm bằng sắt, đồng, có cánh tản nhiệt.

+ Dàn bay hơi: là thiết bị trao đổi nhiệt giữa một bên là môi chất lạnh, một bên là môi trường cần làm lạnh. Nhiệm vụ của dàn bay hơi là thu nhiệt của môi trường lạnh cấp cho môi chất lạnh sôi ở nhiệt độ thấp. Dàn này được lắp sau ống mao hoặc van tiết lưu, trước máy nén trong hệ thống lạnh.

+ Van tiết lưu

+ Chất làm lạnh: là chất lỏng dễ bay hơi đặt trong tủ lạnh để tạo nhiệt độ lạnh. Nhiều hệ thống lắp đặt công nghệ sử dụng amoniac tinh khiết như là chất làm lạnh. Nhiệt độ bay hơi của nó là khoảng -27 độ F (khoảng -32 độ C)

Cơ chế hoạt động của một tủ lạnh như  sau:
Máy nén nén khí làm lạnh, làm tăng áp suất và nhiệt độ của chất làm lạnh.  Dàn ngưng bên ngoài tủ lạnh cho phép chất làm lạnh có thể giảm bớt nhiệt do áp suất gây ra.

Các chất  lạnh nguội đi, sẽ ngưng tụ thành chất lỏng tinh khiết và chảy qua các van tiết lưu.

Sơ đồ hoạt động của hệ thống làm lạnh.

Khi chảy qua các van tiết lưu, các chất lỏng làm lạnh chuyển từ khu vực có áp suất cao sang khu vực có áp suất thấp. Sau đó, nó ở ra và bay hơi (màu xanh nhạt). Trong khi bay hơi, nó hấp thụ nhiệt và bắt đầu làm lạnh.

Dàn bay hơi cho phép các chất làm lạnh hấp thụ nhiệt, làm lạnh bênh trong tủ lạnh. Các chu kỳ được lặp đi lặp lại như vậy.